'

Оценка возможности обнаружения – резонансов в условиях эксперимента ATLAS

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Оценка возможности обнаружения – резонансов в условиях эксперимента ATLAS Храмов Е.В. Тоноян А.Н.


Слайд 1

Существует несколько моделей тяжелых резонансов, распадающихся на - кварковую пару : Например, в рамках Стандартной модели – бозон Хиггса Но т.к. при МН=500 ГэВ его =63 ГэВ, а вероятность канала Н> ~17% не видно над фоном


Слайд 2

Вне Стандартной модели: Модели топколора Z't (различные способы взаимодействия с группами кварков) “Базовая” модель Z' - бозона (аналогичен СМ Z0 бозону, но с большей массой) Данная модель по “умолчанию” используется в генераторе событий PYTHIA


Слайд 3

Модели техниколоров = 2 ТэВ 10 20 40 70 100 В теории “техниколора” вводятся новые бозоны Голдстоуна – “технипионы”, благодаря которым, по аналогии с механизмом бозона Хиггса, калибровочные бозоны слабого взаимодействия Z0 и W± приобретают массу. Дифференциальное сечение “технипиона” в зависимости от массы


Слайд 4

Hadronic Calorimeters EM Calorimeters Inner Detector Muon Chamders Экспериментальная установка ATLAS Toroid Magnets System Установка ATLAS проектируется как универсальный детектор, который должен быть введен в строй в 2007 году. Будет проводиться на протон-протонном ускорителе на встречных пучках LHC с = 14 ТэВ и спроектированной светимостью 10 фмбарн-1 при низкой светимости и 100 фмбарн-1 при высокой. Расположен на глубине ~100м. Длина ~ 25 м. и радиус ~ 11 м. Максимальный интервал псевдобыстрот регистрации


Слайд 5

Постановка задачи Задача работы – провести оценку возможности регистрации с помощью экспериментальной установки ATLAS резонансов c различными массами и ширинами, распадающимися на топ-антитоп пару на основе быстрого моделирования данных. Методика выполнения Рассматривалась и оценивалась статистика фоновых и резонансных событий за 1 год работы LHC при низкой светимости (10 фмбарн-1). Для выполнения поставленной задачи необходимо было: выделить канал распада топ-антитоп пары учесть и оценить все возможные в рамках Стандартной Модели фоны         выработать критерии отбора выбранного канала оценить минимальное сечение рождения резонанса дающее статистическую значимость ~ 5?


Слайд 6

Канал наблюдения - резонанса: где один из топ-кварков распадается по лептонному каналу (t->b+l+?), а другой – по адронному (t->b+jj). вероятность такого канала ~ 30 % отношение сигнала к шуму ~65 R


Слайд 7

1. Прямое рождение - пар ( ) ? ~ 833 пкбарна (8000000 событий в год) 2. ? ~ от 3.4 до 7800 пкбарн (~80 млн. соб. в год) 3. ? ~ 0.4 пкбарна (4000 событий в год) Рассматриваемый фон


Слайд 8

Критерии выделения - пары (стандартные для ATLASa) оодин изолированный лептон (e,?) с поперечным импульсом Ннедостающий поперечный импульс в событии Ччетыре (две ) струи с поперечным импульсом с псевдобыстротой . После применения этих критериев отношение фона 1-го типа к фону 2-го типа становиться ~ 65, а количество событий от фона третьего типа уменьшается с 4000 до 30 в год!!!


Слайд 9

Генерация пакетом PYTHIA (версия 6.203) На примере Z’t резонанса по “базовой” модели с М(Z’t)=500 ГэВ и =14 ГэВ Инв. массы струйного(слева) и лептонного(справа) топ-кварков. Инв. масса Z’t резонанса (есть сдвиг)


Слайд 10

Почему “быстрое”? Без геометрии ATLASa!!! Делаются поправки на четырехимпульс и направление, согласно их величине и проектируемой энергетической и позиционной разрешающей способности детекторов. 200000 событий за ~24 ч. Быстрое моделирование пакетом AtlFast (версия 7.0.2) Инв. массы струйного(вверху) и лептонного(внизу) топ-кварков. Учтена энергия нейтрино!


Слайд 11

Установка позволяет определять недостающий поперечный импульс в событии Решение следующего уравнения относительно pz для нейтрино позволит учесть его энергию Чтобы оценить сечения, необходимо определить функцию суммарного распределения резонанса и фона Для этого предположили, что: Фон имеет экспоненциальную функцию распределения Резонанс имеет форму распределения Гаусса Фитирование по наименьшему


Слайд 12

Рассматривались резонансы с массой 1500 ГэВ (рис. слева) и полушириной генерации Г (Z’t бозон) =48.5 ГэВ (сплошная-h10) и Г (техни-?)=238 ГэВ (пунктир-h8)… …а также резонансы с массой 2000 ГэВ (рис. справа) и полушириной генерации Г (техни-?) =4.9 ГэВ (сплошная-h10) и Г (техни-?)=324 ГэВ (пунктир-h8).


Слайд 13

Техни-? М=1500 ГэВ (Г =238 ГэВ) Z’t бозон М=1500 ГэВ (Г =48.5 ГэВ) Техни-? М=2000 ГэВ (Г =4.9 ГэВ) Техни-? М=2000 ГэВ (Г =324 ГэВ)


Слайд 14

Итоговые результаты


Слайд 15

По результатам проделанной работы можно сделать следующие выводы: Для резонансов массой 1.5 ТэВ, при изменении Г в ~5 раз от 48.5 до 238 ГэВ, сечение изменяется в 3 раза, от 4.2 до 12.5 пкбарн; Для резонансов массой 2 ТэВ, при изменении полуширины в ~65 раз от 4.9 до 324 ГэВ, сечение изменяется в 2 раза, от 2.5 до 4.8 пкбарн; Из рассмотренных резонансов реальный потенциал обнаружения имеют только техни-?, теоретическое сечение которых в несколько раз превышает минимально необходимое сечение для достижения статистической значимости ~5?; Выводы


×

HTML:





Ссылка: