suche nach anomaler produktion von thorsten chwalek, dominic hirschbühl, jan lück, thomas müller,...
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Suche nach anomaler Produktion von Suche nach anomaler Produktion von
Thorsten Chwalek, Dominic Hirschbühl, Jan Lück, Thomas Müller, Adonis Papaikonomou, Thomas
Peiffer, Manuel Renz, Georg Sartisohn, Irja Schall, Wolfgang Wagner, Jeannine Wagner-Kuhr
Institut für Experimentelle KernphysikUniversität Karlsruhe (TH)
DPG - Frühjahrstagung7. März 2008
tgu Top-Quarks im ProzessTop-Quarks im Prozessmit dem CDF II Experimentmit dem CDF II Experiment
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
Anomale FCNC als Fenster zu neuer PhysikAnomale FCNC als Fenster zu neuer Physik
FCNC: Flavor-ändernde Neutrale Ströme
stark unterdrückt im SM (GIM-Mechanismus) signifikant in Erweiterungen des SM (z.B. SUSY) jedes Signal weist auf neue Physik hin
effektive Theorie:
Konzept:
Suche nach anomaler Produktion
..
2cHtGu
gLL a
agtus
QCDeff
tgu
gtuod
Pr bWbt
_
hier speziell:
aber Analyse über SM-Zerfallsignature
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Ausgeschlossener Bereich mit 162 pb-1 CDFII Daten
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
Motivation – Ergebnisse früherer schnittbasierten AnalyseMotivation – Ergebnisse früherer schnittbasierten Analyse
1-TeV 26.0gtu
Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)
14.7pb
Bereich, in dem gleichzeitig
die anomale Produktion und
der SM-Zerfall signifikant sind
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s = 1.96 TeVSimulation des anomalen Prozesses
Jet
Elektron
TE
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
Das CDF II ExperimentDas CDF II Experiment
COT-Bild wird Weggelassen,
CDF nach ‚Thorsten‘s‘-Prinzip
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
DatenanalyseDatenanalyse
genau 1 isoliertes Lepton mit fehl. Transversalenergie:
genau 1 identifizierter b-Jet mit Sekundärvertex mit und [QCD veto] [lepton cut]
0.2
GeV 20TESELEKTION:
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W
g
t
u b
anomaler Prozess
Jet
Elektron
TE
GeV 20 TE
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
Datenanalyse - ErwartungDatenanalyse - ErwartungUntergrund-Prozesse:
non-Top
SM-Top (
W+HF (Di-Boson (
mistags (fehlident. W+leichte Jets)Z+Jetsnon-W (QCD Multi-Jet Produktion)
Totaler Untergrund
Beobachtet in 2.2 fb-1 Daten
Kanal,, tstt )
WccWcbWb ,, )ZZWZWW ,, )
Ereignisse:
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anomaler Prozess (für σano = 1pb)
Die Zahlen kommennoch…
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
Datenanalyse – NN trainingDatenanalyse – NN training
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training mit anoTop sample (TopReX) #Variablen: 18 3 ; 100 Iterationen ; 50-50 (Sign.-Untergr.)
18 wichtigste Variablen:18 wichtigste Variablen: 1. M_lnub2. NNbtag3. Pt_W4. CosThetaLepBeam5. Q Eta Ano6. Pt_b7. Eta loose j18. Mt_W9. MET_Sig10. rapidity_lnub11. Pt_lnub12. CosTheta13. Pt_lep14. CosWtop15. Mt_lnub16. sphericity17. sHat_anoTop18. Et_jet1
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• KS, chi^2-Werte, fallen weg• 2.2fb-1 plots
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• KS, chi^2-Werte, fallen weg• 2.2fb-1 plots
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Zoom im letzten bin:
• 2.2fb-1 plots
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
ZusammenfassungZusammenfassung
erste direkte Suche nach anomaler Produktion einzelner Top-Quarks im Prozess obere Grenze auf bzw. auf die anomale Kopplungskonstante
aktuelle Analyse mit realistischer Simulation vom anomalen Prozess, 2.2fb-1 Daten und Neuronalen Netzen vielversprechend
Ausblick : - Optimierung des ‚NN-training‘ - enentuell weitere geeignete Trennvariablen ausprobieren
tgu pb 7.14)BR(ano bWt
für 162 pb-1 von CDF II Daten gesetzt
1-TeV 26.0gtu
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- Backup Folien -- Backup Folien -
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Anomale FCNC als Fenster zu neuer PhysikAnomale FCNC als Fenster zu neuer Physik
2
2
Pr
1
t
gtuod a
2
2
2
22
2
22
2
2113
1281 gtu
t
W
t
W
sWSMbWtt
m
M
m
M
M
const.
für :
BR(tbW)>>BR(t ug)
12.0/ TeVgtuSMbWtt
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ZERFALL:
PRODUKTION:
SM dominant
σano signifikant
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Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)
)(_
du
W
g
g
t
t
_
t
W
tu
uq
_
q
d b
W
g
tb
b
b
)(_
ud
s-Kanal t-Kanal
Paar-Produktion
anomaler Prozess
pb11.088.0
pb25.098.1
pb
pb
42.077.6
70.6 71.088.0
?ano
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s-Kanal : Down-Quarkt-Kanal : Bottom-Quarkano-Top : Gluon : tt qq,
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)
s-Kanal : Up-Quarkt-Kanal : Up-Quarkano-Top : Up-Quark : tt qq,
Impulsanteile der Partonen (pp)
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)
Charakteristische Verteilungen des anomalen Prozesses
Transversalimpuls des Top-Quarks
Leptonladung × Pseudorapidität des Top-Quarks
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21 Prozess,Gluonabstr.
17Single Top meeting 12/06/07 IEKP Universität Karlsruhe (TH)
18 most significant variables:18 most significant variables: (in order of significance) 1. M_lnub2. NNbtag3. Pt_W4. CosThetaLepBeam5. Q Eta Ano6. Pt_b7. Eta loose j18. Mt_W9. MET_Sig10. rapidity_lnub11. Pt_lnub12.CosTheta13. Pt_lep14. CosWtop15. Mt_lnub16. sphericity17. sHat_anoTop18. Et_jet1
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Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experimenttgu
DatenanalyseDatenanalyseAusschlußgrenzen
Likelihood Fit obere Grenze:
pb 7.14)BR(ano bWtC.L. %95@
Top-Massen-Verteilung fürpb 7.14)BR(ano bWt
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ausgeschlossener Überschuss
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DatenanalyseDatenanalyse
• Rekonstruierte Top-Masse als Diskriminante
• 162 pb-1 CDF II Daten
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