Поиск аномального рождения событий с лептонами и фотонами высокой энергии на Теватроне

• Автор: Логинов, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1 Мотивация
1.1 Стандартная Модель, Суперсимметрия, или что-то еще?
1.2 Поиск по виду события
1.3 Лептон-фотонпые события
1.4 Результаты предыдущей стадии эксперимента, Run I
1.4.1 Событие-кандидат ее77^т
1.4.2 Поиск событий вида 77+Х
1.4.3 От 77 к іу. Поиск событий вида £7 + X
2 Эксперимент CDF па ускорительном комплексе Теватрон
2.1 Теватрон
2.2 Экспериментальная установка CDF
2.2.1 Координатная система
2.2.2 Трековая система
2.2.3 Калориметрия
2.2.4 Мюонные системы
2.2.5 Система измерения времени пролета частиц
2.2.6 Черепковские счетчики светимости
2.2.7 Триггер и система сбора данных
3 Программный пакет визуализации событий CDF Run II Event Display
3.1 Введение
3.2 Обзор
3.2.1 Реальные объекты
3.2.2 Графические объекты
3.2.3 Виды
3.2.4 Операции над объектами
3.3 Модульная структура
3.4 Графический интерфейс
3.5 Контроль данных в процессе сбора
3.6 Дисплеи
3.6.1 Виды г — ф к г — z
3.6.2 Вид Лего
3.6.3 Трехмерные изображения
3.6.4 Другие виды

3.7 Реальные события
3.8 Заключение
4 Отбор событий вида Гу + X
4.1 Данные, используемые для анализа
4.2 Обзор критериев отбора и стратегии поиска
5 Идентификация мюонов. Контрольные образцы
5.1 Критерии идентификации мюонов
5.1.1 Строгие критерии идентификации для СМ11Р и СМХ мюонов
5.1.2 Дополнительные мюоны: СМ11Р и СМХ
5.1.3 Дополнительные мюоны: бесссгментные
5.2 Контрольные образцы для мюонов
5.2.1 20->ду
5.2.2 \7± -> уЬу
5.2.3 Сравнение событий в контрольных образцах. Графики стабильности
6 Идентификация электронов. Контрольные образцы
6.1 Критерии идентификации электронов
6.1.1 Строгие критерии идентификации для электронов в центральном калориметре
6.1.2 Дополнительные электроны в центральном калориметре
6.1.3 Дополнительные электроны в торцевом калориметре
6.2 Контрольные образцы для электронов
6.2.1 Za —» е+е~: для электронов в центральном калориметре
6.2.2 —> е+е~: для электронов в торцевом калориметре
6.2.3 —> е±и
6.2.4 Сравнение событий в контрольных образцах. Графики стабильности
7 Идентификация фотонов. Контрольный образец
7.1 Критерии идентификации фотонов
7.2 Контрольный образец еу
8 Рассчет потерянной поперечной энергии(Д!т) и Нт
8.1 Рассчет
8.2 Рассчет Нт
9 Предсказания Стандартной Модели
9.1 Введение: вычисление матричных элементов

9.2 Симулированные данные: IV-)', Zу, XV77 и £77
9.3 ИЬО/ЬО поправки (’К-факторы’), примененные к XV £7, XV77, £77 МС
9.4 Проверки
9.4.1 Сравнение образцов на уровне генератора
9.4.2 Сравнение образцов после добавления фрагментации и излучения
9.5 Дибозонные процессы XV'у и Z0/'y* + 'Y как источник £у + X событий
9.5.1 Ожидания от XV'у
9.5.2 Ожидания от £°/7* +
9.6 Трибозонные процессы ХУуу и £77 как источник £7 + X событий
9.6.1 ТГ77
9.6.2 £77
9.7 Сумма вкладов от СМ XV'у, £7, XV'77 и £77
9.8 ИЛ7 и £7: У± —> т*/; или £—>т+т~ где т —» ем или рм
10 Фон от неверной идентификации
10.1 Неверно идентифицированные фотоны (’лжс-фотоны’)
10.1.1 Лже-фотоны из адронных струй
10.1.2 Лже-фотоны из тормозного излучения электронов
10.2 Неверно идентифицированные электроны (’лже-электроны’)
10.2.1 Лже-электроны из фотонных конверсий
10.3 КХД {’не-Ч/2') фон
10.3.1 ’Не-М/Т образец
10.3.2 Метод оценки КХД (’Не-У/^’) фона
10.3.3 Результаты оценки КХД (’нс-У/1’) фона
10.3.4 Модифицированный метод оценки КХД {k-N/Ъ') фона
10.3.5 КХД (’не-1Г) фон для XV
10.4 IК—»ту, где т-*ри, и затем р—>7гя°
11 Систематические ошибки
11.1 Экспериментальные систематические ошибки
11.2 Теоретические систематические ошибки
11.2.1 Масштаб факторизации
11.2.2 Выбор РБР (функции распределения партонов)
11.2.3 К-фактор
11.3 Систематическая ошибка в определении светимости
12 События £7 + X в данных
12.1 Определение категорий событий по топологии

I lumi_in_bins
Entries
Overflow
1450 1500 1550 1600 1Є50 1700 1750 1800 1850
LJ*102
(а) С во временных интервалах, используемых для проверки стабильности, рЬ
Рис. 4.1: £ в 8 временных интервалах стабильности, определенных в Таблице 4.1. Границы интервалов выбраны в соответствии с остановками в работе ускорительного комплекса Теватрон, или же изменениям в триггерной системе. Систематическая ошибка для С, составляющая 6%, не показана.
вину энергии ливня в электромагнитном калориметре, если же энергия ливня Ет > 100 GeV, то в этом случае требование на Рт изменяется до 25 GeV b) поперечный профиль ливня в электромагнитном калориметре, согласующийся с поведением электрона, и который соответствует позиции экстраполированного трека; с) распределение энергии между двумя башнями в калориметре, содержащими электромагнитный ливень, соответствует ожидаемому распределению для электронов, полученных на тестовом пучке; и d) минимальная утечка в адронное отделение калориметра [63].
Требования, налагаемые на фотонный кандидат (
Глава 7), это а) отсутствие трека с Рт > 1 GeV, и не более одного трека с Рт < 1 GeV, указывающего на кластер в калориметре; Ь) хороший профиль электромагнитного ливня; и с) минимальная утечка в адронное отделение калориметра [63].
Чтобы уменьшить фон от фотонов или лептонов, происходящих из распадов в адронных струях, лентопы и фотоны в каждом событии должны быть изолированными: энергия Ет оставленная в башнях калориметра в конусе г) - д (
Глава 2.2.1) радиуса R = 0.4 вокруг позиции фотона или лептона суммируется, и из нее вычитается энергия фотона или лептона. Оставшаяся в конусе энергия Ет должна быть меньше чем 2.0 GeV + 0.02 х (Ет - 20 GeV) для фотона, или меньше чем 10% от Ет электронов или Рт для мюонов. В дополнение, для фотонов сумма Рт всех треков в СОТ в конусе должна быть меньше чем 2.0 GeV+0.005 х Ет.