Диссертация (1145387), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Сумма всех относительныхвкладов также представлена на рисунке 17. Угловые распределения для всех источников фона использовались для создания шаблонных распределений, необходимых дляизмерения угловых коэффициентов, как это будет объяснено далее в разделе 4.1.713.4Угловые распределенияИзмерения поляризационных угловых коэффициентов были выполнены в узкихинтервалах по pZT для фиксированного диапазона масс дилептонов. Для измерений использовался набор сигнальных событий, тот же самый, который использовался дляопределения малых поправок для уточнения эффективностей триггера, реконструкциии идентификации лептонов, а также для калибровки энергетической шкалы в моделированных событиях.
Таким образом, анализ, выполненный в данной работе, долженбыть нечувствителен к форме распределения по pZT , а также к любым неточностям моделирования формы распределения по дилептонной массе. Тем не менее представляетсяважным проверить качественно уровень согласия между данными и моделированнымисобытиями для угловых распределений по переменным cos θCS и φCS . Такое качественноесравнение показано на рисунке 18 для каждого канала отдельно вместе с вычисленнымотношением данных к моделированным событиям, которые включают сигнальные и фоновые события. Представленные на рисунке 18 распределения не нормированы междусобой, и, следовательно, их отношение показывает разницу в нормировке и форме сточностью несколько процентов. Важно отметить, что измерение угловых коэффициентов не зависит от нормировки в каждом интервале по переменной pZT . Кроме тогоочевидно, что формы этих угловых распределений будут лучше согласовываться между данными и моделированными событиями, если к ним применить веса, полученные сиспользованием измеренных угловых коэффициентов (см.
раздел 6).3.5Оценка фона КХД фонаК КХД фону относятся события, в которых один или оба реконструированныхлептона на самом деле являются адронами, образовавшимися от КХД струй. Такие события могут возникать вследствие нескольких физических процессов: множественноерождение КХД струй, рождение W-бозонов со струями W + jets и парное рождениетоп-кварков. Принимая во внимание, что ожидаемый фон от этих процессов меньше1%, никаких попыток разделить фон от этих трех процессов в данной работе не предпринималось. Так как с практической точки зрения невозможно моделировать большоеколичество событий как для многоструйных процессов, так и для процесса W + jets,КХД фон оценивался из данных. Помимо этого, фон от процесса парного рождениятоп-кварков с последующим их распадом по лептонному, полулептонному и адронномуканалам, оценивался из моделирования.
Это приводит к тому, что для полулептонныхи адронных каналов распада пары топ-кварков, а также частично и для лептонныхканалов в том случае, когда струи реконструируются ошибочно как лептоны, событиябудут учитываться дважды: один раз при оценке этого фона из данных и второй раз при66×100.20.180.160.14×100.18ATLAS8 TeV, 20.3 fb-1eeCC720.160.140.120.120.10.08DataPrediction0.060.040.020.1Entries / 0.13Entries / 0.04ATLAS8 TeV, 20.3 fb-1eeCC0.080.06DataPrediction0.040.02φ00.2 0.4 0.6 0.8 1cos θCSDataPrediction1.1×1060.221.051ATLAS0.20.958 TeV, 20.3 fb-10.90.18µ µ1023CC0.160.140.120.10.080.060.040.0245DataPredictionφ40200.2 0.4 0.6 0.8 1cos θCSDataPrediction1.1×1031.05451ATLAS0.958 TeV, 20.3 fb-1400.9ee123CF350456φCS3025Entries / 0.1360CSData/Pred.Data/Pred.1.1×1031.051001ATLAS0.958 TeV, 20.3 fb-10.9eeCF−0.6 −0.4 −0.2 080−1 −0.86φCScos θCSEntries / 0.04CSData/Pred.1.1×1060.241.05ATLAS0.2210.958 TeV, 20.3 fb-10.90.2µ µ -0.6 -0.4 -0.20.18-1 -0.8CC0.160.140.120.10.080.060.040.02Entries / 0.13Entries / 0.04Data/Pred.cos θCS2015DataPrediction105φ1.11.0510.950.9−1 −0.8 −0.6 −0.4 −0.2 0CSData/Pred.Data/Pred.cos θCS0.2 0.4 0.6 0.8 1cos θCS1.11.0510.950.90123456φCSРисунок 18 — Угловые распределения событий по переменным cos θCS (слева) и φCS(справа) интегрально по всем p``T для eeCC (вверху), µµCC (в середине) и eeCF (внизу)каналов.
Показано отношение между данными и суммой моделированного сигнала ифона. На графиках приведены только статистические ошибки измерения.73оценке фона из моделирования. Для того чтобы избежать двойного счета событий, приоценке фона для этого процесса из моделирования проверялось, что реконструированный лептон действительно электрон или мюон. Для этого использовалась информацияо типе частиц, генерированных в данном событии, которая сопоставлялась реконструированным лептонам.Для оценки КХД фона использовался метод, основанный на определении дискриминируемой переменной, которая используется для разделения событий на сигнальныеи фоновые, и прогнозирования числа фоновых событий, присутствующих в областисигнала на основании формы фоновых шаблонных распределений и их нормализации вфоновой области.
Фоновые шаблонные распределения строятся с помощью набора событий, полученных из данных, в которых доля событий с одним или двумя ошибочнореконструированными лептонами была значительна.КХД фон оценивался в трехмерном пространстве переменных (pZT , cos θCS , φCS )в 23 × 8 × 8 интервалах. Оценка систематической ошибки КХД фона основывалась навариации полученного значения фона при использовании разных определений для дискриминируемой переменной, разных способов построения шаблонных распределений икритерия разделения событий на сигнальные и фоновые с помощью дискриминируемойпеременной.3.5.1Оценка КХД фона в канале eeCCВ eeCC для разделения событий на сигнальные и фоновые использовалась изоляция электронного кластера в электромагнитном калориметре.
Калориметрическаяизоляция определяется как отношение энергии, выделенной во втором слое электроpмагнитного калориметра в конусе ∆R = (δη 2 + δφ2 ) вокруг барицентра электронногокластера, за вычетом энергии самого электронного кластера к энергии электронногокластера. Было проверено несколько определений изоляционных переменных (более подробные пояснения можно найти в работе [93]):• использовались разные значения конуса ∆R, в котором вычисляется энергия вокруг барицентра электронного кластера — 0,2, 0,3 и 0,4;• для трех разных значений конуса ∆R вводились поправки на зависимость изоляционной переменной от поперечной энергии электрона;• энергия, выделившаяся вокруг электронного кластера, вычислялась не во второмслое электромагнитного калориметра, а в во всех трех слоях, то есть использовались так называемые топологические кластеры.Принимая во внимание, что в сигнальном событии регистрируется два электрона, а вфоновом событии может быть как один, так и два объекта, ошибочно реконструиро-74ванных как электроны, существует несколько способов построения дискриминируемойпеременной, которая характеризует событие, а не отдельный электрон:• минимальное из двух значение изоляции;• максимальное из двух значение изоляции;• среднее арифметическое значение изоляции для двух электронов;• среднее геометрическое значение изоляции для двух электронов;Используя изоляционную переменную, определялась область сигнала и фона.
Считалось, что события со значением изоляционной переменной меньше 0,3 попадают в сигнальную область, а со значением больше 0,3 — в область фона. Фоновые шаблонныераспределения по изоляционной переменной нормировались на сигнальные распределения по изоляционной переменной в области, где изоляционная переменная больше 0,3.Для оценки систематической ошибки порог на изоляционную переменную варьировалсяот 0,25 до 0,4 с шагом 0,05.Для построения шаблонных распределений использовался набор критериев дляотбора событий, аналогичный тому, который используется для отбора сигнальных событий, за исключением того, что один или несколько критериев отборов инвертируетсядля того, чтобы отобранные события были в основном фоновыми.
Выбор критериевдля отбора фоновых событий основан на работе по измерению эффективностей регистрации и идентификации электронов методом тагирования [93]. Как было показано вэтой работе, калориметрические переменные, использованные для отбора электронов,коррелируют с изоляционной переменной. Поэтому для построения фоновых шаблонных распределений, как и при отборе сигнальных событий, вводится ограничение наутечку энергии электромагнитного ливня в адронный калориметр Rhad , которая определяется как отношение энергии, выделившейся в адронном калориметре, к энергии вэлектромагнитном калориметре.Для отбора событий, из которых строятся фоновые шаблонные распределения, вданной работе использовались следующие наборы критериев (более подробное описаниекритериев отбора можно найти в работе [95]):• Шаблонное распределение Templ1: по крайней мере один из кандидатов в электроны не прошел отборы по отношению числа хитов на треке в детекторе переходногоизлучения с высоким порогом к полному числу хитов fHT и по ширине электромагнитного ливня в первом слое электромагнитного калориметра wstot , но прошелотбор по критерию утечки энергии в адронный калориметр;75• Шаблонное распределение Templ2: дополнительно к критериям, использованнымдля построения шаблонного распределения Templ1, добавляется условие, что кандидат в электроны не прошел критерий отбора по ширине ливня по координатеφ во втором слое ЭМ калориметра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
