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Tau study
Taikan Suehara
Taikan Suehara, ILD simulation weekly meeting, 2008/04/02
e+e- →τ+τProcesses
(e+e-)
√S
(GeV)
Observables
Comments
ZH, ZHe+e-X,
250
s, mH
mH=120GeV, test materials and gID
m-m+X
250
s, mH
mH=120GeV, test DP/P
ZH, Hcc, Znn
250
Br(Hcc)
Test heavy flavour tagging and antitagging of light quarks and gluon
, Zqq
250
Br(Hqq)
Same as above in multi-jet env.
500
s, AFB, Pol(t)
Test p0 reconstruction and t rec. aspects
of PFA
tt, tbW, Wqq’
500
s, AFB, mtop
Test b-tagging and PFA in multi-jet
events. mtop=175GeV
c+c-, c20c20
500
s, mc
Point 5 of Table 1 of BP report.
W/Z separation by PFA
Z*  t+t-
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Tau identification
• Tauのdecay (寿命10^-13 sec, 数mm飛ぶ)
– 18% e νe ντ
– 18% μνμ ντ
– のこり hadronic (基本的にπばっかり)
• 50% 1 prong
• 15% 3 prongs
• 基本的なTau ID
– < 6 prongs (qqbarはprongが多い)
– e / μ はID可能 片方leptonicは精度が高い
– Tauはかなりboostされるのでdecay productsはかなり同じ
方向に飛ぶ →狭い角度領域に粒子が入る
– 少し走るのでVertexが使えればよい
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Very simple tau reconstruction
1.
2.
3.
4.
5.
PandoraPFAにかける
SatoruJetFinderにかける(nJets=2をrequest)
できたjetの構成particleのchargeから電荷を調べる
同じ電荷のものからエネルギーが大きいものを採用
Jetが返すエネルギーと運動量を信用
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イベント(1) √s=500GeV
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イベント(2)
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イベント(3)
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イベント(4)
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MC truth Tau energy (12500 events)
• エネルギーの低い人がいる
(Beamstrahlung, initial/final state radiation?)
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MC τ - ν
全イベント
240 GeV 以上
• ニュートリノがエネルギーを持ち去るので
250 GeVのピークはなくなる
• そもそも240 GeV以上は1/3くらいしかない
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Number of Jets
• 約11000イベントがnjets=2, あとはnjets=0
• 8296イベントが+/-1つずつのjet
(以下の解析では+jet=1,-jet=1を要求)
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Jet energy (1+1 jets)
• 分布はMC truthと似ている
• +と-で違いはない
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Jet energyとMC truthの比較(1)
• ReconstructされたイベントのMC truthの分布
はJet energyの分布とはだいぶ違う
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Jet energyとMC truthの比較(2)
• Jet = MCに多くのイベントが集中: Tau reconstruction
がうまくいっている
• 少数の外れたイベントがある
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まとめと今後
• Tau Reconstructionはそれなりにできている
• MC ≠ Jet の原因
– MC > Jet: cosθ大で検出不能
– MC < Jet: γによるdepositをjetの一部にしてしまう
• 処方箋
– cosθでcut
– Njets=2を外す → Jetの広がりをtuningする必要
• 今後
–
–
–
–
Opening angle
Background separation
Vertex情報を試す
Polarization
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event(1) #8
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Event(2) #30
• MC > Reco: 前方にTau-がつきぬけた
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event(3) #203
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Event(4) #135
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Event(5) #239
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