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Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS:
Résultats intermédiaires
Alexandre Mollet
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Plan de la prsentation
• Le canal de désintégration étudié – Signature du Higgs en b-b
• Distribution de masse invariante du Higgs– Calibration en énergie
• Amélioration : Détermination de la charge des jets– Différents cas de figure : MC , Sim Tracks et Rectracks– Optimisation de cette reconstruction
• Le futur– Terminer l'optimisation– Appliquer à la distribution de masse invariante
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Notre canal de désintégration
Résumé:
Signature :
h0
01χ LSP
MET
b
bB tagging
02χ
q / g
20 % d’évènements interessants
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La masse invariante du Higgs
• Voici la masse invariante du Higgs du signal
__ MC__ reco (avec cor)__ reco (sans cor)
E (GeV)
# evts
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Résolution du calorimètre hadronique
• Résolution en énergie de HCAL
E (GeV)
(%)
100
E4.5
+ Jets de b du Higgs+ Jets de b+ Tous les jets
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La masse invariante
• La masse invariante du Higgs ( Signal + Bruit)
__ Signal__ Bruit__ S+B
E (GeV)
# evts
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La combinatoire
• But de la suite du travail:– Réduire le Bruit de fond combinatoire
• Détermination de la charge des jets de b:– Utilisation de la formule :
• Autre formule donne résultats semblables
• On effectue cette analyse dans 4 cas:– MC avant hadronisation– MC après hadronisation– Sim Tracks– Rectracks
Q jetiQi pi
ipi
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Avant hadronisation
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)
__ jets de b--- jets de bbar
<Q>
# evts
Cone 0.3
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Avant hadronisation
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + le reste des btag)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar__ All others btag
# evts
Cone 0.3
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Avant hadronisation
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + ceux venant de u et c)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar__ jets u btag__ jets c btag
# evts
Cone 0.3
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Avant hadronisation
• Cas idéal
• Distinction parfaite entre b et bbar
• Coupure possible pour éliminer quarks de charge +/- 2/3
• Problème : Ce ne sont les particules qui pourront être vues dans le détecteur
• Regardons après hadronisation
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Après hadronisation
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar
# evtsCone 0.3
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Après hadronisation
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + le reste des btag)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar__ All others btag
# evts
Cone 0.3
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Après hadronisation
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + ceux venant de u et c)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar__ jets u btag--- jets ubar btag__ jets c btag--- jets cbar btag
# evtsCone 0.3
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Après hadronisation
• Cas plus proche de la réalité
• Distinction beaucoup moins nette entre b et bbar
• Coupure impossible pour éliminer quarks de charge +/- 2/3
• Problème : Ce ne sont toujours pas les particules qui seront détectées
• Regardons les traces de l'événement MC: les Simtracks
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Les Simtracks
• Les Simtracks se sont les traces des particules traversant le détecteur
• Optimisation nécessaire pour obtenir un résultat exploitable...
• Variation possible de la taille de cône des simtracks avec le jet
• Coupure possible en énergie de certaines simtracks dans le jet
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Les Simtracks
• Moyenne et écart type de la charge reconstruite du jet en fct de la taille de cône (Etmin = 0 geV)
<Q>
cone cone
Moyenne Ecart type
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Les Simtracks
• Moyenne et écart type de la charge reconstruite du jet en fonction de la coupure en énergie transverse (cone de 0.3)
Et min (GeV)
<Q>
Moyenne Ecart type
Et min (GeV)
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Les Simtracks
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar
# evtsCone 0.15Etmin 15 GeV
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Les Simtracks
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + le reste des btag)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar__ All others btag
# evtsCone 0.15Etmin 15 GeV
![Page 21: Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS: Résultats intermédiaires Alexandre Mollet](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062417/551d9da3497959293b8d39e1/html5/thumbnails/21.jpg)
Les Simtracks
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar + ceux venant de u et c)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar__ jets u btag--- jets ubar btag__ jets c btag--- jets cbar btag
# evts Cone 0.15Etmin 15 GeV
![Page 22: Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS: Résultats intermédiaires Alexandre Mollet](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062417/551d9da3497959293b8d39e1/html5/thumbnails/22.jpg)
Les Simtracks
• Séparation intéressante
• Optimisation améliore la séparation des 2 jets
• Possibilité de mieux encore optimiser en combinant mieux les 2 paramètres intéressants
• Reste les Rectraks...
![Page 23: Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS: Résultats intermédiaires Alexandre Mollet](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062417/551d9da3497959293b8d39e1/html5/thumbnails/23.jpg)
Les Rectracks
• Difficulté pour obtenir cette information
• On n'a pas accès à toutes les traces de tous les jets
• Résultats intermédiaires...
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Les Rectracks
• Nombre de jets en fct de la charge pondérée (Jets provenant de b ou bbar)
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar
# evts
![Page 25: Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS: Résultats intermédiaires Alexandre Mollet](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062417/551d9da3497959293b8d39e1/html5/thumbnails/25.jpg)
Les Rectracks
• Autre paramètre surlequel on peut jouer, le nombre de traces dans le jet
Nbre trace in jet
# evts
![Page 26: Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS: Résultats intermédiaires Alexandre Mollet](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062417/551d9da3497959293b8d39e1/html5/thumbnails/26.jpg)
Les Rectracks
• Optimisation reste indispensable pour cette partie
• Autre hypothèse de travail pour le reconstruction en travaillant au vertex (à développer...) En effet dans le tracker, précision de l'ordre de 1% à comparer à la résolution du HCAL
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Exploitation résultats
• Combinaison de 2 jets tels que ils ont respectivement une probabilité d'etre b et bbar
Jet i Jet j
Minv pondérée P i b P j bbar P i bbar P j b Minv
# evts
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar
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Exploitation résultats
• Combinaison de 2 jets tels que ils ont respectivement une probabilité d'etre b et bbar
Coupure
# evts
<Q>
__ jets de b--- jets de bbar
![Page 29: Etude d'un canal de désintégration SUSY à CMS: Résultats intermédiaires Alexandre Mollet](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062417/551d9da3497959293b8d39e1/html5/thumbnails/29.jpg)
Conclusion
• Gros travail d'optimisation
• Appliquer de manière judicieuse un poids aux 2 jets lors de la reconstruction de la masse invariante
• Utilisation du détecteur de traces pour disposer d'une information plus précise quand à la reconstruction des traces.