E-13 C Hamburg Dirk Dammann DESY Top - Herbstschule Maria ...
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung im dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal bei CMS<br />
<strong>Dirk</strong> <strong>Dammann</strong><br />
<strong>DESY</strong><br />
September 2008<br />
1 / 17
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Inhalt<br />
1 LHC und CMS<br />
2 <strong>Top</strong>-Physik<br />
3 Myonenselektion<br />
4 Ereignisrekonstruktion<br />
5 Ereignisselektion<br />
6 Zusammenfassung<br />
2 / 17
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der LHC-Beschleuniger<br />
3 / 17
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der LHC-Beschleuniger<br />
Large Hadron Collider<br />
pp-Collider<br />
U = 27km<br />
√ s = 14TeV<br />
L = 2 × 10 33 cm −2 s −1<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der LHC-Beschleuniger<br />
<br />
<br />
<br />
Large<br />
ALICE<br />
Hadron Collider<br />
Untersuchung von<br />
pp-Collider<br />
Schwerionen-Kollisionen<br />
U = 27km<br />
√ s = 14TeV<br />
L = 2 × 10 33 cm −2 s −1<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der LHC-Beschleuniger<br />
<br />
<br />
<br />
LHCb Large<br />
ALICE<br />
Hadron Collider<br />
Produktion<br />
Untersuchung<br />
pp-Collidervon<br />
von<br />
b-Quarks<br />
Schwerionen-Kollisionen<br />
U = 27km<br />
√ s = 14TeV<br />
L = 2 × 10 33 cm −2 s −1<br />
<br />
❩<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der LHC-Beschleuniger<br />
<br />
<br />
<br />
LHCb Large<br />
ALICE ATLAS<br />
Hadron Collider<br />
Produktion<br />
Untersuchung Universaldetektor von<br />
pp-Collidervon<br />
b-Quarks<br />
Schwerionen-Kollisionen<br />
U = 27km<br />
√ s = 14TeV<br />
L = 2 × 10 33 cm −2 s −1<br />
<br />
❅<br />
❅❅<br />
<br />
❩<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der LHC-Beschleuniger<br />
<br />
<br />
<br />
✪<br />
LHCb Large<br />
ALICE ATLAS CMS Hadron Collider<br />
Produktion<br />
Untersuchung Universaldetektor von<br />
pp-Collidervon<br />
b-Quarks<br />
Schwerionen-Kollisionen<br />
U = 27km<br />
√ s = 14TeV<br />
L = 2 × 10 33 cm −2 s −1<br />
<br />
❅<br />
❅❅<br />
<br />
❩<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der CMS-Detektor<br />
Compact Muon Solenoid:<br />
Universaldetektor<br />
m = 12500t<br />
L = 21m<br />
d = 16m<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der CMS-Detektor<br />
Compact Muon Solenoid:<br />
Universaldetektor<br />
m = 12500t<br />
L = 21m<br />
d = 16m<br />
✂ ✂✂✂✂<br />
Magnet<br />
<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der CMS-Detektor<br />
Compact Muon Solenoid:<br />
Universaldetektor<br />
m = 12500t<br />
L = 21m<br />
d = 16m<br />
✂ ✂✂✂✂<br />
Magnet<br />
<br />
✪ ✪✪✪✪✪✪<br />
✱<br />
✱✱✱✱✱✱<br />
<br />
Pixeldetektor<br />
Spurdetektor<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der CMS-Detektor<br />
Compact Muon Solenoid:<br />
Universaldetektor<br />
m = 12500t<br />
L = 21m<br />
d = 16m<br />
<br />
HO<br />
✂ ✂✂✂✂<br />
Magnet<br />
<br />
✪ ✪✪✪✪✪✪<br />
Pixeldetektor<br />
✱<br />
✱✱✱✱✱✱<br />
Spurdetektor<br />
✟<br />
✟✟✟✟✟✟✟✟<br />
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<br />
❊<br />
<br />
❊❊<br />
<br />
<br />
❊ <br />
❊❊ <br />
<br />
❊ <br />
❊❊<br />
HCAL<br />
ECAL<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Der CMS-Detektor<br />
<br />
❏<br />
❏❏<br />
<br />
❏<br />
<br />
❏❏❏<br />
<br />
<br />
<br />
µ-Kammern<br />
Compact Muon Solenoid:<br />
Universaldetektor<br />
m = 12500t<br />
L = 21m<br />
d = 16m<br />
<br />
HO<br />
✂ ✂✂✂✂<br />
Magnet<br />
<br />
✪ ✪✪✪✪✪✪<br />
Pixeldetektor<br />
✱<br />
✱✱✱✱✱✱<br />
Spurdetektor<br />
✟<br />
✟✟✟✟✟✟✟✟<br />
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❊❊<br />
<br />
<br />
❊ <br />
❊❊ <br />
<br />
❊ <br />
❊❊<br />
HCAL<br />
ECAL<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Motivation<br />
<strong>Top</strong> bisher nur in einigen hundert<br />
Ereignissen am Tevatron<br />
nachgewiesen<br />
Wirkungsquerschnitt für<br />
t¯t-Produktion am LHC um mehr<br />
als zwei Größenordnung höher<br />
(laut Theorie)<br />
Luminosität deutlich größer<br />
→ etwa 1 t¯t-Ereignis pro Sekunde<br />
präziese Messungen zum<br />
Verständnis der QCD<br />
Verständnis der schwachen<br />
Wechselwirkung<br />
Untergrund für Prozesse jenseits<br />
des Standardmodells<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Zefallskanäle<br />
Klassifikation über W-Zerfälle:<br />
vollhadronisch, semileptonisch oder dileptonisch<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Zefallskanäle<br />
Klassifikation über W-Zerfälle:<br />
vollhadronisch, semileptonisch oder dileptonisch<br />
Dimyonischer Kanal:<br />
Klare Ereignissignatur (leicht zu triggern)<br />
Gut vom Untergund zu trennen (siehe folgende Folien)<br />
Niedriges Verzweigungsverhältnis von etwa 1,2%<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Untergrundprozesse<br />
Ereignissignatur<br />
2 Myonen<br />
2 b-Jets<br />
2 Neutrinos → fehlende transversale Energie<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Untergrundprozesse<br />
Ereignissignatur<br />
2 Myonen<br />
2 b-Jets<br />
2 Neutrinos → fehlende transversale Energie<br />
Untergrundprozesse<br />
hauptsächlich Z / Drell-Yan → 2µ<br />
dileptonische t¯t-Ereignisse, bei denen ein W-Boson zunächst in ein τ und<br />
dann myonisch zerfällt<br />
Ereignisse mit zwei schweren Eichbosonen<br />
wegen hohem Wirkungsquerschnitt werden auch andere QCD-Prozesse<br />
betrachtet<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Myonisolation<br />
Myonen aus dem Zerfall schwerer Teilchen sind häufig isoliert<br />
Isolation sowohl im Spurdetektor als auch im Kaloriemeter messbar<br />
Spurdetektor: betrachte Kegel ∆R = p ∆φ 2 + ∆η 2 rund um die<br />
Spur des Myons und summiere pt aller Spuren darin:<br />
ISpur = P<br />
∆R pt<br />
Kaloriemeter: summiere Transversalenergie in einem Kegel um das<br />
Myon auf:<br />
IKalo = P<br />
∆R Et<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Myonisolation<br />
Für die Selektion der Myonen nach Isolationskriterien kommen<br />
verschiedene Isolationsvariablen in Frage:<br />
Absoluter Isolationsschnitt in Kalorimeter und Spurdetektor<br />
(gegenwärtiger Standard mit Ispur < 3 GeV und IKalo < 5 GeV)<br />
Schnitte auf die relative Isolation ISpur /pt,µ und IKalo/Et,µ<br />
Kombinierte Variable Icomb =<br />
pt,µ<br />
pt,µ+I Spur +I Kalo<br />
Um herauszufinden welche Selektion am besten geeignet ist, wurden die<br />
Effizienzen für die Selektion von Myonen im Signalkanal und dem<br />
QCD-Untergrund miteinander verglichen.<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Myonisolation<br />
absolute Isolation kombinierte Isolation<br />
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g=blue!15!black<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Myonisolation<br />
Ergebnisse<br />
Mit den absoluten Standardschnitten ISpur < 3 und IKalo < 5:<br />
ɛsig = (87, 7 ± 3.1)%<br />
ɛQCD = (<strong>13</strong>, 75 ± 0.01)%<br />
Mit relativen Schnitten Ispur /pt < 0,1 und IKalo/Et < 0,1:<br />
ɛsig = (88, 6 ± 3.0)%<br />
ɛQCD = (11, 51 ± 0, 01)%<br />
Mit Schnitt auf die kombinierte Variable Icomb > 0, 9:<br />
ɛsig = (87.9 ± 3.1)%<br />
ɛQCD = (10.25 ± 0.01)%<br />
Schnitt auf die kombinierte Variable ist besser als der jetzige Standard!<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignis muss zwei entgegengesetzt geladene Myonen und mindestens<br />
zwei Jets enthalten<br />
Neutrinos nicht nachweisbar → fehlende Information<br />
Kinematischer Fit mit allen Kombinationen der fürenden drei Jets<br />
Kinematischer Fit<br />
Messung der fehlenden Transversalenergie und zusätzliche<br />
Einschränkungen<br />
→ immer noch unterbestimmt<br />
Umformen des Gleichungssystems in eine Gleichung vierten Ordnung<br />
in pν,x<br />
Lösbarkeit abhängig von <strong>Top</strong>masse<br />
reelle Lösungen erhalten ein Gewicht, indem rekonstruierte<br />
Neutrino-Energie mit Modellspektrum verglichen wird<br />
Lösung mit höchstem Gewicht wird genommen<br />
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<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Ereignisselektion<br />
Vorselektion<br />
Aus den verschiedenen Monte Carlo-Datensätzen werden Ereignisse<br />
vorselektiert und lokal gespeichert.<br />
Kriterien<br />
Es werden mindestens 2 Myonen<br />
verlangt mit<br />
pt > 10GeV<br />
|η| < 2, 4<br />
und mindestens 2 Jets mit<br />
Et > 5GeV<br />
|η| < 3, 25.<br />
Nach der Vorselektion beträgt das Signal-Untergrund-Verhältnis etwa 0,07.<br />
<strong>13</strong> / 17
g=blue!15!black<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Ereignisselektion<br />
Selektion durch einfache kinematische Schritte<br />
pt,µ > 20, Et,jets > 50<br />
Veto auf Ereignisse mit M(µµ) nahe der Z 0 -Masse<br />
verbessert S/B-Verhältnis auf 0,69<br />
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g=blue!15!black<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Ereignisselektion<br />
Schnitt auf fehlende transversale Energie MET<br />
Schnitt auf MET > 40GeV<br />
Nach diesem Schnitt liegt das Verhältnis S/B bei 1,91.<br />
Fraglich ist wie genau die MET in den ersten Daten<br />
gemessen werden kann.<br />
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g=blue!15!black<br />
Zusammenfassung<br />
Vorläufige Selektion<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Zahlen zur Selektion<br />
Datensatz Ngeneriert Nselekiert efficency<br />
signal 6.6k 777 0.118<br />
t¯t-bg 530k 146 2.8 × 10 −4<br />
Z+ jets 5.0M 247 4.9 × 10 −5<br />
WW 114k 9 7.9 × 10 −5<br />
WZ 50k 2 4.0 × 10 −5<br />
ZZ 16k 2 1.3 × 10 −4<br />
→ Die Signaleffizienz ist um etwa zwei Größenordnungen höher<br />
als die der Untergrundprozesse.<br />
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g=blue!15!black<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Zusammenfassung<br />
Schon mit wenigen einfachen Selektionsschnitten kann ein<br />
gutes Signal-Untergrund-Verhältnis erreicht werden.<br />
MET wird am Anfang der Datennahme ungenau zu<br />
messen sein.<br />
→ Frühe Wiederentdeckung des <strong>Top</strong>quarks sollte im<br />
dimyonischen Zerfallskanal trotzdem möglich sein.<br />
17 / 17
g=blue!15!black<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Backup<br />
18 / 17
g=blue!15!black<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Backup<br />
Myonisolation<br />
Absolute Isolation Relative Isolation Kombinierte Isolation<br />
19 / 17
g=blue!15!black<br />
Backup<br />
Kinematischer Fit<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Wegen der beiden nicht zu beobachtenden Neutrinos ist die Rekonstruktion<br />
der Ereignisse kompliziert.<br />
Sie ist möglich mit Hilfe eines kinematischen Fits.<br />
Kinematischer Fit<br />
Die Dreierimpulse von b, ¯b, µ + , µ − , νµ, ¯νµ sind zusammen 18<br />
Variablen, aus denen sich die Massen beider <strong>Top</strong>s berechnen lassen.<br />
Da die Neutrinos nicht gemessen werden, sind nur 12 dieser Variablen<br />
bekannt, so dass die Gleichungen unterbestimmt sind.<br />
Aus der fehlenden Transversalenergie im Kaloriemeter kann man die<br />
transversale Impulssumme der Neutrinos abschätzen.<br />
Zusätzlich nimmt man m(t) = m(¯t), (p(µ + ) + p(νµ)) 2 = M 2 (W + )<br />
(und c. c.) an.<br />
Gleichungssystem ist immer noch unterbestimmt.<br />
Unter einigen Näherungen kann man das Gleichungssystem in eine<br />
einzige Gleichung vierter Ordnung in pν,x umwandeln.<br />
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g=blue!15!black<br />
Backup<br />
Kinematischer Fit<br />
<strong>Top</strong>-Wiederentdeckung<br />
im<br />
dimyonischen<br />
t¯t-Zerfallskanal<br />
bei<br />
CMS<br />
<strong>Dirk</strong><br />
<strong>Dammann</strong><br />
LHC und CMS<br />
<strong>Top</strong>-Physik<br />
Myonenselektion<br />
Ereignisrekonstruktion<br />
Ereignisselektion<br />
Zusammenfassung<br />
Kinematischer Fit (2)<br />
0 = P 4<br />
i=0 ci(Mt, p µ +, p µ −, pb, p¯ b)(pν,x) i<br />
Die Gleichung kann bis zu vier reelle Lösungen haben.<br />
Die Lösbarkeit hängt von der <strong>Top</strong>masse ab.<br />
Die <strong>Top</strong>masse wird nun in 1 GeV-Schritten zwischen 100 GeV und<br />
300 GeV variiert und es wird bei jedem Schritt nach reellen Lösungen<br />
der Gleichung gesucht.<br />
Die reellen Lösungen werden mit einem Gewicht<br />
versehen, indem die rekonstruierte Neutrinoenergie<br />
mit einem Modellspektrum aus MC-Simulationen<br />
verglichen wird.<br />
Die Lösung mit dem größten Gewicht wird als<br />
rekonstruierter Wert für die Masse angenommen.<br />
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