ヒッグスと超対称性粒子発見のためのボトムクォークジェット同定の研究

底夸克喷流识别以发现希格斯粒子和超对称粒子

基本信息

批准号：
20025003
负责人：
花垣和則
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20025003/
关键词：
ヒッグス超対称性 bクォークジェット同定トップクォーク LHC実験

项目摘要

ATLAS実験でのbクォーク起源のジェット(bジェット)同定においては、同定性能そのものだけでなく、その性能評価も重要な課題である。というのも、LHCのようなハドロン衝突型加速器においては、同定効率および誤同定確率測定のためのサンプルを収集するのが難しいため、性能評価における不定性が比較的大きい。結果として、bクォークを使った物理解析での主要な系統誤差をもたらすことになってしまう。そこで、bジェット同定を使うことなく、すなわちバイアスをかけることなくトップ・反トップクォーク対を選別し、トップクォークの崩壊で生成されるbジェットをサンプルとしてbジェット同定効率を測定する可能性についての研究を行った。一方のトップクォークから生成されるbジエットについてはbジェット同定を行い背景事象を減らし、もう一方のbジェットをバイアス無しの純度の高いサンプルとした場合、実験初期の少統計のデータでも精度10%以下で同定効率を測定できることをモンテカルロシミュレーションを使って確認した。この手法を用いることで、実験初期段階のデータでもbジェット同定を使った物理解析を行えることがわかった。一方、bジェット同定においては、シリコン半導体を用いた荷電粒子の飛跡検出器が重要な役割を果たす。そこで、実験中の性能をモニターし、その結果をデータベースに記録。必要に応じてデータベースをbrowsingし、かつ検出器の振る舞いを解析することまで行えるシステムを構築した。複雑な解析プログラムを走らせることなく、検出器の拳動を理解できるので、運転に対する素早いフィードバックが可能となり、データクオリティの向上が期待できる。

在Atlas实验中B-Quark Origin（B-JET）喷射的识别，不仅是识别绩效本身，而且对其性能的绩效评估也是一个重要问题。这是因为在强子碰撞加速器（例如LHC）中，很难收集样品以识别效率和错误的识别概率测量，因此性能评估的不确定性相对较大。结果是使用B Quarks的物理分析中的主要系统错误。因此，我们进行了一项研究，研究了在不使用B-JET识别的情况下选择上顶和式夸克对的可能性，即，没有偏见，并使用Top-Quark Collapse产生的B-JET来测量B-JET识别的效率。我们使用Monte Carlo模拟确认，从一个顶部夸克产生的B-JET被确定以减少背景事件，并且当将另一个B-JET放入没有偏差的高度纯度样品中时，即使使用实验早期阶段的小统计数据，可以用小于10％的识别效率来测量识别效率。使用此技术，发现即使在实验早期阶段的数据上也可以进行使用B-JET识别的物理分析。另一方面，在B-JET识别中，使用硅半导体的带电颗粒的轨道检测器起着重要作用。因此，监测实验过程中的性能，并将结果记录在数据库中。我们已经建立了一个可以根据需要浏览数据库的系统，甚至可以分析检测器的行为。由于您可以在不运行复杂的分析程序的情况下了解检测器的拳头运动，因此您可以快速驾驶反馈，并且您可以期望提高数据质量。