Transcript ヒッグス粒子の性質
ヒッグス粒子探索
HWWlnjj
佐藤
CDF Japan
June 18, 2008
ヒッグス粒子の性質
生成断面積 < 1 pb.
mH ≤135 GeV : bb崩壊で探す.
mH ≥135 GeV : WW崩壊で探す.
HWWlnjj チャンネル
quark
• jet in calorimeter
l
W
n
hadronization
H
lepton
• e : calorimeter
• m : muon chambers
u, c
proton
W
anti-proton
d, s
検出する粒子:
電子orミューオン 1個
ニュートリノ 1個
ジェット 2個
anti-quark
• jet in calorimeter
neutrino
• energy invalance
in calorimeter
なぜHWWlnjjチャンネルか?
WW崩壊 は、ヒッグス粒子の質量が
高い場合に分岐比が大きい。
WW lnlnチャンネルが最もよいチャ
ンネルだが、それだけでいいか?
WW lnjj チャンネルも解析し、2チャ
ンネルを足し合わせて発見の可能性
を増やすべき。
WW lnjj チャンネルの生成率は
WW lnlnチャンネルの3倍もある。
WW lnlnチャンネルと違って、簡単
に不変質量が組める。
QCD過程のバックグラウンド
W+2jetsがたくさん! どうバックグラ
ウンドを落とすかが腕のみせどころ。
ジェットの測定法によってさまざま
な改良の仕方がある。
HWWlnln (CDF 1.9 pb-1)
Limits at mH=160 GeV :
• expected : 2.2×sSM
• observed (in data) : 1.2×sSM
# events in 2 fb-1
バックグラウンドの評価―課題1
Reconstructed mH (GeV)
いろいろなバックグラウンドプロセスを見る。
プロセスによって、モンテ・カルロ・シミュレーションも
実データも使っての解析。
チャーム・ジェットの同定―課題2
シグナル過程 :
HWW(ln) (ud or cs)
udとcsの2チャンネルに分けて解析す
る。
うまくチャーム・ジェットを同定できれ
ば、csチャンネルのバックグラウンド
は大幅に減らすことができる。
チャーム・クォークは寿命の長いDメソ
ンを生成し、このDメソンは少し飛んで
から崩壊する。
基本的に、このメソンの飛んだ距離を
測ることでチャームを同定している。
CDFにはいくつか別々のアルゴリズ
ムが用意されているので、いろいろ試
してどれがベストかを比べる。
l
W
n
H
c
W
s
質量解像度の改良(1)―課題3
signal
シグナル事象がバックグラウンド
事象に埋もれて観測されるので、
実際には簡単に綺麗に見えるも
のではない。
What we’ll see in data:
background
Reconstructed mH (GeV)
Reconstructed mH (GeV)
たとえば、左のシグナルとバックグ
ラウンドだったら、上のようなプロット
が計測される。
Reconstructed mH (GeV)
質量解像度の改良(2)―課題3
シグナル事象の分布を細くできれば、粒子発見の可能性
が上がる。
Reconstructed mH (GeV)
Reconstructed mH (GeV)
左と右でシグナル事象数は同じ。
分布の幅が違うだけだが、(目で見るだけでも)右のほう
がシグナルがいるらしいことが一目瞭然!
質量解像度の改良(3)―課題3
シグナル事象の分布を細くできれば、粒子発見の可能性
が上がる。
Reconstructed mH (GeV)
Reconstructed mH (GeV)
どうやってやるか?
ヒッグス探索“専用”ジェット測定ツールを作る。
質量解像度の改良(4)―課題3
quark
クォークがハドロンを作る過
程が物理過程ごとに違いが
ある。
hadronization
研究する物理過程“専用”
のジェット測定ツールを作る
と、ジェットの測定性能があ
proton
がるはず。
シグナルのモンテ・カルロ事
象を、パートン・レベルおよ
び検出器レベルで解析する
。
neutrino
• energy invalance
in calorimeter
• jet in calorimeter
lepton
• e : calorimeter
• m : muon chambers
anti-proton
anti-quark
• jet in calorimeter
まとめ
さしあたって次の3つの課題を考えている:
バックグラウンドの見積もり。
チャーム・タグのアルゴリズムの最適化。
ジェット・エネルギー測定の改良。
来るまでにやっておくこと:
C/C++ の本を持ってくること。
プログラミングの仕方を勉強する(し始める)。
See You
Next Week!