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Franco Simonetto Produzione di beauty in collisori ee.

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Presentazione sul tema: "Franco Simonetto Produzione di beauty in collisori ee."— Transcript della presentazione:

1 Franco Simonetto Produzione di beauty in collisori ee

2 Franco Simonetto Contenuti Scenario Topologia Metodi sperimentali Alcuni risultati (produzione)

3 Franco Simonetto Scenario (ee->had) = nb (ee->bb) / (ee->had) = ~ 1 milione bb /esperimento (LEP) ~ bb (SLD)

4 Franco Simonetto Produzione ed evoluzione Radiazione di gluoni B -> b+g (QCD pert.) Decadimento stati eccitati B(*)* -> B had, B Decadimento stati a lunga t B -> DX Produzione: ee -> Z -> bb (W.I.) Adronizzazione b -> B (QCD non pert.)

5 Franco Simonetto Topologia Produzione non coerente in in due emisferi ben separati ~ 35 GeV, ~ 7 c ~ 4 mm, vertici ben separati Vs >> m B : produzione di B(*)*,Bd,Bu,Bs, Lb Molteplicita (per emisfero): –~ 10 particelle da frammentazione –~ 5 da decadimento del B Separazione mediante informazioni di: –Boost, massa –Vita media

6 Franco Simonetto Leptoni ad alto pt BR( b->l v X ) ~ 2 x 10% Tagli duri sul pt (wrt asse del jet) del leptone per eliminare i fondi BR x ~ 5 % Purezza ~ 80 %

7 Franco Simonetto Rapidita R = E+P // E-P // (wrt asse di thrust) Si puo applicare a tracce e sciami Consente di definire una gerarchia: B – frammentazione correlazione con il b originale B Non B fratello del b

8 Franco Simonetto Il parametro dimpatto segnato = distanza ellissi della traccia dal Beam Spot Segno positivo (negativo) se interseca il jet a valle (a monte ) del B.S. Solo per tracce cariche Risoluzione (tune MC) Vita Media

9 Franco Simonetto B-tagging A partire da calcola –Probabilita P i che la traccia origini dalla Beam Spot –Probabilita P hem ~ P i che tutte le tracce nellemisfero provengano dalla B.S. uds c b P(hem) -log 10 P(hem)

10 Franco Simonetto B-tagging Combina con altre variabili che separano b da udsc M(vt x) Rapidita boost Non- b b Ottiene efficienza ~ 40% (per emisfero) per 95% purezza

11 Franco Simonetto SLD Ricostruzione vertici di decadimento + taglio sulla massa del vertice Maggiore purezza grazie alle ridotte dimensioni del Beam Spot Tuttavia penalizzato dalla luminosita

12 Franco Simonetto Misure Frammentazione Produzione di stati orbitali eccitati (B*,B**) Produzione di stati che decadono debolmente (Bu,Bd,Bs, b ) Running b-mass (ee -> -> bb (cc) ) (LEP II )

13 Franco Simonetto Frammentazione Quale frazione dellenergia del quark viene trasmessa alladrone ? x E = E B / E b 1)Selezione b-jets (b-tagging) 2)Rigetta tracce e sciami da frammentazione Parametro dimpatto Rapidita vs direzione del jet 3)Corregge per inefficienze e risoluzione (dipendenza da modello) 4)Confronta con Modelli / Unfold dati sperimentali

14 Franco Simonetto X E :Risultati (1) L accordo tra gli esperimenti e buono …

15 Franco Simonetto … ma nessun modello e perfetto 2 / ndf X E : Risultati(2)

16 Franco Simonetto Gli esperimenti forniscono anche gli spettri corretti per risoluzione ed efficienza. –Unfolding –Analisi dei Momenti Le correzioni dipendono tuttavia dal modello utilizzato X E : Risultati(3)

17 Franco Simonetto HQET: il quark pesante e una sorgente statica del campo di colore Disaccoppio gradi di liberta leggeri da quelli pesanti Eccitazioni Orbitali J = j + s b j = l + s lq

18 Franco Simonetto B** : le misure Combina –B-jet –Adrone (h =k, ) da vertice I Misura il Q-valore: –Q = m(Bh) –m(B)-m(h) Ideale Sperimentale Difficile separare i singoli stati h**

19 Franco Simonetto B** : risultati ALEPH (esclusiva) B -> D*,J/ K* h = DELPHI (inclusiva) B -> b-jet h = b -> B** u,d = ( ) % b -> B** u,d = ( ) % b -> B** s = ( ) % PRELIMINARI

20 Franco Simonetto B + /B 0 /B s / b Misura b->B+ da carica del vertice … … e cfr con misure ottenute da Isospin : f(Bu) = f(Bd) Unitarieta : 2f(Bd)+f(Bs)+f(Lb) = 1 Mixing : = f(Bd) d + f(Bs) s =

21 Franco Simonetto Running m(b) Misura frazione di eventi multijet in Z -> bb, in funzione del parametro di risoluzione y R 3 bl (y) = (Z-> bb g) / total ( Z-> bb ) (Z-> uds g) / total ( Z-> uds ) = f( m b (M Z ) ) Le sistematiche (frammentazione, QCD-non perturbativa, rivelatore) si riducono drasticamente nel doppio rapporto

22 Franco Simonetto m b (M Z ) Usa simultaneamente tag (b) e antitag (uds) Flavour Identification m b (M Z ) = m b (m b ) =

23 Franco Simonetto ee -> -> bb ee -> -> bb LEP II (ECM ~ 190 GeV) B ~ a riposo => no boost Anti-b tag per rigettare ee -> /Z -> bb Quindi fit a spettro pt dei leptoni Misura (bb) e (cc) e e e e b b

24 Franco Simonetto ee -> -> bb :risultati Misure consistenti tra gli esperimenti LEP (~ 200 GeV) Modelli predicono correttamente (cc) Discrepanza ~4 per (bb)

25 Franco Simonetto Conclusione La fisica del b e stato forse il settore piu eccitante della fisica a LEP ~50 articoli / collaborazione –W.I. (Rb, Afb ) –Spettroscopia –Adronizzazione, QCD –Decadimenti (WI, triangolo unitarieta) La Z e la migliore B factory ! … peccato che LEP non ce piu


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