datenanalyse lhcb vergleich 2011 und 2012 19. april 2013 l. hetz & m. wack betreuer: m. karbach
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Datenanalyse LHCbVergleich 2011 und 2012
19. April 2013L. Hetz & M. WackBetreuer: M. Karbach
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Inhalt
Theorie• Zerfall eines BS
• LHCb-Detektor• Datensätze• ROOT
Praxis• Der Plot• ID-Definition• Sideband Subtraction• Datensätze Vergleich• BS - BS - Oszillation
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Zerfall eines BS
P+
P+ K
πDS
BS
K
π
Bachelor
π
K
π
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Zerfall eines BS
Bachelor DS ZerfallRest 1 Rest 2 Rest 3
K π K K K πKKK π π K K ππKK π π π K ππππ π K K π πKKπ π π K π ππKπ π π π π πππ
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LHCb-Detektor
http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/en/LHCb-outreach/multimedia/LHCbDetectorlight1.jpg
Vertex-Detektor
KalorimeterTracking-Station
MagnetRICH-Detektor
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Datensätze
• Reduktion der Datenmenge:
• n-Tupel
Raw-data
Reco-data
DaVinci-data
Fit tupel
• Rohdaten aus Detektoren• Mehrere PB
• reconstruction• Erste Datenauswahl
• Nur Spurdaten• Mehrere GB
• Arbeitsmaterial für plotting• Mehrere MB
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ROOT
• Datenanalyse Software• 1994 am CERN entwickelt• Grundgerüst auf C++• Neue Bedienbarkeit über Python– Neuere Programmiersprache– Verbesserte Programmlesbarkeit
• Datensätze plotten
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Inhalt
Theorie• Zerfall eines BS
• LHCb-Detektor• Datensätze• ROOT
Praxis• Der Plot• ID-Definition• Sideband Subtraction• Datensätze Vergleich• BS - BS - Oszillation
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Der Plot
Kombinatorischer Hintergrund
Signal
Fit-Funktion
Wert der Variable
Anz.
der
Ere
igni
sse
/ Si
gnal
häufi
gkei
t
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ID-Definition
ID Pion: 211ID Kaon: 321
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ID-Definition
Bachelor Rest 1 Rest 2 Rest 3 Zerfall
K π K K K πKKK π π K K ππKK π π π K ππππ π K K π πKKπ π π K π ππKπ π π π π πππ
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Sideband Subtraction
13979
74020
74020-13979 = 60041
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Datensätze Vergleich 2011/2012Daten 2011Daten 201222347
4924
11463924737
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Datensätze Vergleich 2011/2012Daten 2011Daten 2012
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Datensätze Vergleich 2011/2012Daten 2011Daten 2012
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Mesonenstruktur
http://de.wikipedia.org/wiki/Quark_%28Physik%29
DS±
π±
K± BS/BS
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BS - BS - Oszillationb
b
s
s t
tw-w+BS BS
b
s
BS
s
c
w-
DS+
u
s K-b
s
BS
s
c
w+
DS-
u
sK+
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BS - BS - OszillationN(Zerfälle)N(Zerfälle)N(Zerfälle ohne Wechsel)
N(Zerfälle)N(Zerfälle mit Wechsel)
N(ohne Zerfälle)N(Zerfälle mit Wechsel)
Plot A
Plot B
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BS - BS - Oszillation
𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐴−𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐵 𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐴+𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐵
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Danksagung
Vielen Dank an Dr. Sascha Schmeling &
Moritz Karbach