Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS:

Résultats intermédiaires

Alexandre Mollet

Plan de la prsentation

• Le canal de désintégration étudié – Signature du Higgs en b-b

• Distribution de masse invariante du Higgs– Calibration en énergie

• Amélioration : Détermination de la charge des jets– Différents cas de figure : MC , Sim Tracks et Rectracks– Optimisation de cette reconstruction

• Le futur– Terminer l'optimisation– Appliquer à la distribution de masse invariante

Notre canal de désintégration

Résumé:

Signature :

h0

01χ LSP

MET

b

bB tagging

02χ

q / g

20 % d’évènements interessants

La masse invariante du Higgs

• Voici la masse invariante du Higgs du signal

__ MC__ reco (avec cor)__ reco (sans cor)

E (GeV)

# evts

Résolution du calorimètre hadronique

• Résolution en énergie de HCAL

E (GeV)

(%)

100

E4.5

+ Jets de b du Higgs+ Jets de b+ Tous les jets

La masse invariante

• La masse invariante du Higgs ( Signal + Bruit)

__ Signal__ Bruit__ S+B

E (GeV)

# evts

La combinatoire

• But de la suite du travail:– Réduire le Bruit de fond combinatoire

• Détermination de la charge des jets de b:– Utilisation de la formule :

• Autre formule donne résultats semblables

• On effectue cette analyse dans 4 cas:– MC avant hadronisation– MC après hadronisation– Sim Tracks– Rectracks

Q jetiQi pi

ipi

Avant hadronisation

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)

__ jets de b--- jets de bbar

<Q>

# evts

Cone 0.3

Avant hadronisation

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + le reste des btag)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar__ All others btag

# evts

Cone 0.3

Avant hadronisation

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + ceux venant de u et c)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar__ jets u btag__ jets c btag

# evts

Cone 0.3

Avant hadronisation

• Cas idéal

• Distinction parfaite entre b et bbar

• Coupure possible pour éliminer quarks de charge +/- 2/3

• Problème : Ce ne sont les particules qui pourront être vues dans le détecteur

• Regardons après hadronisation

Après hadronisation

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar

# evtsCone 0.3

Après hadronisation

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + le reste des btag)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar__ All others btag

# evts

Cone 0.3

Après hadronisation

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + ceux venant de u et c)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar__ jets u btag--- jets ubar btag__ jets c btag--- jets cbar btag

# evtsCone 0.3

Après hadronisation

• Cas plus proche de la réalité

• Distinction beaucoup moins nette entre b et bbar

• Coupure impossible pour éliminer quarks de charge +/- 2/3

• Problème : Ce ne sont toujours pas les particules qui seront détectées

• Regardons les traces de l'événement MC: les Simtracks 

Les Simtracks

• Les Simtracks se sont les traces des particules traversant le détecteur

• Optimisation nécessaire pour obtenir un résultat exploitable...

• Variation possible de la taille de cône des simtracks avec le jet

• Coupure possible en énergie de certaines simtracks dans le jet 

Les Simtracks

• Moyenne et écart type de la charge reconstruite du jet en fct de la taille de cône (Etmin = 0 geV)

<Q>

cone cone

Moyenne Ecart type

Les Simtracks

• Moyenne et écart type de la charge reconstruite du jet en fonction de la coupure en énergie transverse (cone de 0.3)

Et min (GeV)

<Q>

Moyenne Ecart type

Et min (GeV)

Les Simtracks

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar

# evtsCone 0.15Etmin 15 GeV

Les Simtracks

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + le reste des btag)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar__ All others btag

# evtsCone 0.15Etmin 15 GeV

Les Simtracks

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + ceux venant de u et c)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar__ jets u btag--- jets ubar btag__ jets c btag--- jets cbar btag

# evts Cone 0.15Etmin 15 GeV

Les Simtracks

• Séparation intéressante

• Optimisation améliore la séparation des 2 jets

• Possibilité de mieux encore optimiser en combinant mieux les 2 paramètres intéressants

• Reste les Rectraks...

Les Rectracks

• Difficulté pour obtenir cette information

• On n'a pas accès à toutes les traces de tous les jets

• Résultats intermédiaires...

Les Rectracks

• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar

# evts

Les Rectracks

• Autre paramètre surlequel on peut jouer, le nombre de traces dans le jet

Nbre trace in jet

# evts

Les Rectracks

• Optimisation reste indispensable pour cette partie

• Autre hypothèse de travail pour le reconstruction en travaillant au vertex (à développer...) En effet dans le tracker, précision de l'ordre de 1% à comparer à la résolution du HCAL

Exploitation résultats

• Combinaison de 2 jets tels que ils ont respectivement une probabilité d'etre b et bbar

Jet i Jet j

Minv pondérée P i b P j bbar P i bbar P j b Minv

# evts

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar

Exploitation résultats

• Combinaison de 2 jets tels que ils ont respectivement une probabilité d'etre b et bbar

Coupure

# evts

<Q>

__ jets de b--- jets de bbar

Conclusion

• Gros travail d'optimisation

• Appliquer de manière judicieuse un poids aux 2 jets lors de la reconstruction de la masse invariante

• Utilisation du détecteur de traces pour disposer d'une information plus précise quand à la reconstruction des traces.