Диссертация (1145387), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Кроме того, ко всем отобранным моде-×10345004000ATLAS SimulationAcceptance * efficiencyExpected events66eeCCµµCCeeCFFull phase space-18 TeV, 20.3 fb350030002500200015000.350.3ATLAS SimulationeeCCµµCCeeCFs = 8 TeV0.250.20.150.110000.05500000.511.522.533.544.50050.511.522.533.544.5ZATLAS Simulation-11078 TeV, 20.3 fbeeCCµµCCeeCFFull phase space106105Acceptance * efficiencyExpected events1085|yZ||y |1ATLAS Simulations = 8 TeVeeCCµµCCeeCF10-11041101021pZ [GeV]T10102pZ [GeV]TРисунок 15 — Ожидаемое число событий (слева) и аксептанс детектора, умноженныйна эффективность отбора событий, (справа) как функции быстроты y Z (вверху) и pZT(внизу) для eeCC, µµCC и eeCF каналов. На графиках слева для ожидаемого числасобытий показано также полное число генерированных событий во всем фазовом пространстве в диапазоне масс дилептонов 80 < mZ < 100 ГэВ, который использовался приизмерении угловых коэффициентов.лированным событиям применяются дополнительные веса так, чтобы распределение подополнительному числу вершин в pp взаимодействии (англ., pileup events) и распределение по продольному положению первичной вершины взаимодействия совпадали вданных и моделированных событиях.На рисунке 15 показано ожидаемое число событий (слева) и аксептанс детектора,умноженный на эффективность отбора событий (справа) в зависимости от быстроты y Z(вверху) и поперечного импульса pZT (внизу) для eeCC, µµCC и eeCF каналов.
Наблюдаемая разница в форме графиков для eeCC и µµCC каналов возникает из-за сниженияэффективности реконструкции и идентификации электронов в передней области детектора и снижения эффективности триггера и реконструкции мюонов в центральной части детектора. Как видно из графиков на рисунке 15, область быстрот 1, 5 < |y Z | < 2, 5перекрывается каналами eeCC, µµCC и eeCF , так что в области 2, 0 < |y Z | < 2, 25содержится примерно одинаковое число событий в каждом из трех каналов.673.3Оценка фоновВ области полюса массы Z-бозона вклад фона составляет меньше 0,5% для каналов eeCC и µµCC и не превышает 1,5% в канале eeCF . Фон, который образуетсяот быстрых изолированных электронов, оценивался с помощью моделирования.
Основной вклад в эту компоненту фона дают лептонные пары, образующиеся в процессахпарного рождения топ кварков и в процессах рождения дибозонов. Небольшой вкладнаблюдается так же от процессов распада Z-бозонов в тау-лептоны Z → τ τ . Другой источник фона возникает из-за регистрации событий, в которых по крайней мере один изкандидатов в лептоны не является как таковым изолированным лептоном, а возникаетот лептонных распадов адронов, содержащих тяжелые кварки (b, c), или это вовсе ненастоящий электрон (англ., fake), а адрон, который ошибочно был реконструирован какэлектрон или электрон от конверсии фотонов. События от такого источника фона могутсодержать либо два (многоструйное событие), либо один (W + jets или от распада парыtt̄) объект, ошибочно реконструированный как электрон.
Вклад этого источника фонаоценивался из данных, используя в качестве дискриминируемой переменной изоляциюлептона. Процедура оценки этого источника фона изложена подробно в разделе 3.5. Дляканалов eeCC и µµCC фон от этого источника оценивался в двумерном пространствепеременных (cos θCS , φCS ) в каждом интервале по p``T . В случае eeCF канала этот источник фона является доминирующим. Из-за ограниченной статистики в данных, оценкафона от многоструйных событий в этом канале выполнялась для одномерного случая,то есть для переменной cos θCS и переменной φCS независимо в каждом интервале поp``T . Поэтому угловые поляризационные коэффициенты в этом канале измерялись не вдвумерном пространстве переменных (cos θCS , φCS ), а проекциях на эти переменные.На рисунке 16 показаны измеренные угловые распределения по переменным cos θCSи φCS для трех каналов. Также на рисунке 16 показано распределение для моделированных сигнальных событий и вклад от всех источников фона. Как видно из графиков,фон для eeCC и µµCC каналов не превышает 0,5%.
Основной вклад в ошибку определения фона дает неопределенность в измерении фона от многоструйных процессов,которая составляет около 50%. Ошибка определения фона от парного рождения топкварков и других электрослабых процессов оценивалась в 20%, для того чтобы учестьнеточность описания зависимости этого фона от p``T . В eeCF канале вклад этого источника фона настолько мал по сравнению с вкладом фона от многоструйных событий,что для простоты при измерении угловых коэффициентов этим фоном пренебрегали.В таблице 4 приведено наблюдаемое количество событий в данных для каждого канала наряду с ожидаемым количеством фоновых событий и оценкой их полной ошибки.Более подробная информация о вычислении ошибок фонов приведена в разделе 4.3.Часть моделированных сигнальных событий также рассматривалась как фон приDataZ→eeATLAS410Multijet-18 TeV, 20.3 fbeeCC10510Top102102101001050.40.60.81cos θCSDataZ → µµATLAS1040.2Multijet8 TeV, 20.3 fb-1µµDi-boson08 TeV, 20.3 fbeeCCMultijetDi-bosonTopZ→ττ123105104Z → µµ8 TeV, 20.3 fb-1µµMultijet1031021020.40.6105410DataATLASZ→ee-18 TeV, 20.3 fbeeCF1000.81cos θCSTop103Di-boson10123456φData104Multijet3Z→ττCSEntries / 0.13Entries / 0.040.26φDi-bosonCC10305DataATLASZ→ττ10−1 −0.8 −0.6 −0.4 −0.24CSTopCCZ→ee-1103Z→ττ−1 −0.8 −0.6 −0.4 −0.2DataATLAS4Di-boson103Entries / 0.04Entries / 0.13105Entries / 0.13Entries / 0.0468ATLASZ→ee8 TeV, 20.3 fb-1eeCFMultijetDi-bosonTopZ→ττTopZ→ττ10210210−1 −0.8 −0.6 −0.4 −0.200.20.40.60.81cos θCS100123456φCSРисунок 16 — Угловые распределения событий по переменным cos θCS (слева) и φCS(справа) интегрально по всем pZT для eeCC (вверху), µµCC (в середине) и eeCF (внизу)каналов.
Отдельно показаны вклады разных источников фона в каждый канал. Фон отмногоструйных событий определялся из данных, как это объяснено в тексте.Background fraction690.035ATLASs = 8 TeV0.03eeCC: yZ-integrated0.025TotalMultijetTop+EWNon-fiducial Z0.020.0150.010.0050110210pll [GeV]Background fractionTATLAS0.05s = 8 TeVµµ: yZ-integratedCC0.04TotalMultijetTop+EWNon-fiducial Z0.030.020.010110210pll [GeV]Background fractionT0.22 ATLAS0.2 s = 8 TeV0.18 eeCF: yZ-integrated0.16Total0.14MultijetNon-fiducial Z0.120.10.080.060.040.020110102pll [GeV]TРисунок 17 — Относительный вклад разных источников фона в зависимости от p``T дляeeCC (вверху), µµCC (в середине) и eeCF (внизу) каналов. Отдельно показан вкладдля трех основных источников фона в каждом канале вместе с суммарной долей фона.Через «non-fiducial Z» обозначен вклад сигнальных событий, которые генерированы внефазового объема, но прошли реконструкцию и поэтому использовались при измеренииугловых коэффициентов, как это объяснено в тексте.70Таблица 4 — Наблюдаемое количество событий в данных, соответствующих интегральной светимости 20,3 фб−1 , для трех каналов измерения и ожидаемое количество фоновых событий для многоструйных процессов, процессов парного рождения топ-кваркови электрослабых процессов.
Полная ошибка оценки фона включает статистические исистематические ошибки.КаналЧислоОжидаемый фонсобытийМультиструйныеtt̄+электрослабыепроцессыпроцессыВсего(из данных)(из моделирования)eeCC65.5 × 106000 ± 300013000 ± 300019000 ± 4000µµCC7.0 × 1069000 ± 400019000 ± 400028000 ± 6000eeCF1.5 × 10628000 ± 140001000 ± 20029000 ± 14000измерении угловых коэффициентов, так как они содержатся в отобранных событияхтолько из-за конечного разрешение детектора. Эти события обозначаются как «nonfiducial Z» и могут быть разделены на четыре категории. Первая, доминирующая категория таких событий состоит из событий с дилептонной массой mZ на уровне генератора событий, не попадающих в измеряемый диапазон масс, но после реконструкциииз-за конечного разрешения детектора по дилептонной массе такие события проходятотбор.
Другая категория возникает из-за событий, не прошедших отбор на генераторном уровне по быстроте y Z . Доля таких событий значима только для канала eeCF . Дведругие категории, дающие пренебрежимо малый вклад, возникают вследствии неправильного измерения знака заряда центрального электрона в eeCF канале или двух центральных электронов в eeCC канале, а также в случае, когда pZT на генераторном уровнеменьше 600 ГэВ, но реконструированное значение больше 600 ГэВ. Все эти источникифона включены на рисунке 16 в моделированные сигнальные события. Их вклад около1% в канале eeCC и µµCC и около 8% в канале eeCF . Увеличение вклада этого фонав канале eeCF связано с большей миграцией событий по энергии для электронов, регистрируемых передним калориметром. Для диапазона быстрот 2, 0 < |y Z | < 3, 5 в каналеeeCF вклад от миграции событий по переменной y Z в ”non-fiducial Z” фон составляет 2%.Относительный вклад всех источников фона для каждого канала показан на рисунке 17в зависимости от поперечного импульса лептонной пары p``T .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
