Studio di rivelazione del beauty nel canale semielettronico Rosario Turrisi Università & INFN - Padova in collaborazione con F. Antinori, A. Dainese, M. Lunardon 1 o Convegno Nazionale sulla Fisica di ALICE

Sommario Motivazioni Motivazioni Sezioni durto Sezioni durto Strategia di rivelazione Strategia di rivelazione Stima del rapporto segnale/fondo Stima del rapporto segnale/fondo Studio dellerrore statistico e sistematico Studio dellerrore statistico e sistematico p t : dallelettrone al B p t : dallelettrone al B Conclusioni e prospettive Conclusioni e prospettive

Motivazioni Motivazioni generali: v. presentazione F. Antinori Motivazioni generali: v. presentazione F. Antinori Misura inclusiva del canale be+X: Misura inclusiva del canale be+X: misura relativamente semplice e accurata della sezione durto misura relativamente semplice e accurata della sezione durto sonda del mezzo: sonda del mezzo: perdita denergia dei quark, confronto b-c- (cf. presentazione A. Dainese) perdita denergia dei quark, confronto b-c- (cf. presentazione A. Dainese) stima del fondo di BJ/ per lo studio della soppressione della J/ stima del fondo di BJ/ per lo studio della soppressione della J/ normalizzazione naturale per le normalizzazione naturale per le

Sezioni durto ALICE baseline: ALICE baseline: calcolo NLO pQCD (MNR) + media delle pdf MRST e CTEQ5 calcolo NLO pQCD (MNR) + media delle pdf MRST e CTEQ5 estrapolazione a PbPb, shadowing secondo EKS98 estrapolazione a PbPb, shadowing secondo EKS98 variando F, R la sezione durto varia entro un fattore ~ 4 Entro laccettanza: ~0.22 D 0 / D 0 B (s) + b pp PbPb1409 ~0.85 B eX Mesons multiplicities

Strategia di rivelazione 0.22 e da beauty 0.22 e da beauty ~10 3 e da altre sorgenti ~10 3 e da altre sorgenti ~10 4 ~10 4 val. ass. della minima distanza della traccia dal vertice primario nel piano trasverso dopo tracciamento! a. u. Elementi chiave: Elementi chiave: separazione e/ separazione e/ d 0 = parametro d impatto d 0 = parametro d impatto i mesoni B hanno c ~ 500m ! i mesoni B hanno c ~ 500m ! p t, più elevato per il beauty p t, più elevato per il beauty Fondi principali: Fondi principali: identificati come e identificati come e Dalitz decays Dalitz decays elettroni da charm elettroni da charm conversioni nei materiali conversioni nei materiali decadimenti di particelle strane decadimenti di particelle strane norm. allintegrale

(Mis)identificazione dei (Mis)identificazione dei NO PID p T >1 GeV TRD PID TRD+TPC PID p t >1

Studio su simulazione Beauty, Charm: Pythia6, CTEQ4L produzione forzata (MSEL=5, 4) e ± stats: da beauty & da charm nellaccettanza del barrel (|y|<1), distribuiti in 150 supereventi di AliRoot ad alta densità per tenere conto automaticamente dellefficienza di tracciamento decadimento semi-elettronico forzato (dati corretti per B.R.) Underlying event: HIJING default, i.e. dN CH /dy (y=0) = events tracciamento: parametrizzazione della TPC + KF nellITS Tutti i campioni sono stati normalizzati a 10 7 eventi

Rapporto S/B d 0 più efficace sul fondo di ed e non-charm d 0 più efficace sul fondo di ed e non-charm p t più efficace nella soppressione del charm p t più efficace nella soppressione del charm tutti i fondi inclusi finestra in d 0 : [200,600] m rigetto del fondo non-charm rigetto del fondo da decadimenti di stranezza Applicata solo la PID combinata solo fondo di charm

Stima dellerrore statistico Errore statistico: corrisponde alla statistica di un campione di beauty ottenuto con lanalisi di 10 7 eventi centrali (5%) PbPb Errore statistico: corrisponde alla statistica di un campione di beauty ottenuto con lanalisi di 10 7 eventi centrali (5%) PbPb È sempre applicata la condizione 200d 0600 m È sempre applicata la condizione 200d 0600 m È calcolato come segue: È calcolato come segue: T=conteggi totali nel bin S=conteggi da beauty 10 7 eventi PbPb

Stima dellerrore sistematico Errore sistematico: Errore sistematico: 1. errore sulle correzioni MC (accettanza, efficienza) ~ 10% 2. indeterminazione sulla resa del charm 2. Si è supposto di determinare il contributo del charm allo spettro di e assumendo la sezione durto ottenuta con la misura delle D 0 Errori valutati per il charm: Errori valutati per il charm: statistico, <5%, p t 5 GeV/c statistico, <5%, p t 5 GeV/c correzioni MC, 10% correzioni MC, 10% B.R. D 0, 2.4% B.R. D 0, 2.4% rapporto D 0 / D + ~4% rapporto D 0 / D + ~4% altri, non inclusi: altri, non inclusi: sistematico sulla BD sistematico sulla BD da stimare una volta determinato il rapporto b/c da stimare una volta determinato il rapporto b/c centralità centralità da stimare, influisce su b e c da stimare, influisce su b e c errore % sul charm p t degli elettroni da charm

Qualità della misura Spettro in p t di elettroni da beauty con errore totale che include: Spettro in p t di elettroni da beauty con errore totale che include: lerrore sistematico da estrapolazione del charm lerrore sistematico da estrapolazione del charm lerrore statistico lerrore statistico errore sulle correzioni MC errore sulle correzioni MC Rapporto S/(S+B) Rapporto S/(S+B) Contributo bce: Contributo bce: ~20%, aumenta probabilità di rivelazione, effetti sullo spettro a basso pt (da valutare) ~20%, aumenta probabilità di rivelazione, effetti sullo spettro a basso pt (da valutare) 10 7 eventi PbPb 200d 0600 m bs electrons

Distribuzione integrata in p t dei B(1) Applicazione del metodo MC sviluppato da UA1 * (in fase di studio anche per b in ALICE) Applicazione del metodo MC sviluppato da UA1 * (in fase di studio anche per b in ALICE) Data e, F dipende da p t min Data e, F dipende da p t min In generale, F introduce un errore sistematico originato dalla forma della distribuzione in p t dei B assunta nel MC In generale, F introduce un errore sistematico originato dalla forma della distribuzione in p t dei B assunta nel MC Si è cercato di minimizzare questo errore Si è cercato di minimizzare questo errore *C. Albajar et al., UA1 Coll., Phys Lett B213 (1988) 405 C. Albajar et al., UA1 Coll., Phys Lett B256 (1991) 121

Distribuzione integrata in p t dei B (2) Calcolare F vs p t min per varie forme dello spettro (diversi pQCD params, shadowing, fragmentation func.) Calcolare F vs p t min per varie forme dello spettro (diversi pQCD params, shadowing, fragmentation func.) Lerrore sistematico può essere minimizzato con una scelta opportuna di p t min ! Lerrore sistematico può essere minimizzato con una scelta opportuna di p t min !

Distribuzione integrata in p t di B nel y |y|<1 Estremi dei bin in p t degli elettroni: < p t e < 16 GeV/c 10 7 eventi PbPb

Conclusioni e prospettive Studio per la rivelazione di beauty nel canale semielettronico: Studio per la rivelazione di beauty nel canale semielettronico: condizioni per un campione con buona purezza: S/(S+B)~95% condizioni per un campione con buona purezza: S/(S+B)~95% misura con 2 < p t < 16 misura con 2 < p t < 16 errore totale (stat. + sist.) entro il 12% ( p t >12 GeV/c) errore totale (stat. + sist.) entro il 12% ( p t >12 GeV/c) errore sistematico dovuto al charm stimato dalla misura di sezione durto delle D 0 errore sistematico dovuto al charm stimato dalla misura di sezione durto delle D 0 stimato lo spettro di mesoni B: alti p t a portata di mano (>20 GeV) stimato lo spettro di mesoni B: alti p t a portata di mano (>20 GeV) Prossimi sviluppi: Prossimi sviluppi: estensione dello studio a canali più esclusivi (B +D+X) estensione dello studio a canali più esclusivi (B +D+X) stima delle modifiche allo spettro dovute alla contaminazione bce (in realta` migliora la statistica stima delle modifiche allo spettro dovute alla contaminazione bce (in realta` migliora la statistica studio dello spettro in p t finalizzato allenergy loss studio dello spettro in p t finalizzato allenergy loss

Stima della contaminazione b c e Simulazione dedicata, ~10 6 eventi di PYTHIA inclusivi di tutti i canali di decadimento Simulazione dedicata, ~10 6 eventi di PYTHIA inclusivi di tutti i canali di decadimento Conteggio degli elettroni del processo bce nella finestra cinematica usata per lanalisi Conteggio degli elettroni del processo bce nella finestra cinematica usata per lanalisi Effetto: aumento della probabilità di conteggio di un evento beauty Effetto: aumento della probabilità di conteggio di un evento beauty Probabilità di pile-up trascurabile Probabilità di pile-up trascurabile Work in progress: effetto sullo spettro Work in progress: effetto sullo spettro

Tecnica di identificazione di e Tecnica di identificazione di e Transition Radiation Detector: Transition Radiation Detector: separazione e da e particelle più pesanti (K, p) separazione e da e particelle più pesanti (K, p) dN CH /dy y=0 =6000 fissato el =0.9 appross. costante con il p t in un ampio intervallo efficienza per pioni vs p t -eff vs e-eff

TPC per la separazione e/ TPC per la separazione e/ Le particelle più pesanti di elettroni e pioni completamente rigettate tramite il TRD. Le particelle più pesanti di elettroni e pioni completamente rigettate tramite il TRD. Mediante una scelta opportuna dellintervallo di dE/dx nella TPC, si ottiene un ulteriore separazione e/ Mediante una scelta opportuna dellintervallo di dE/dx nella TPC, si ottiene un ulteriore separazione e/

Estrapolazione dellerrore allultimo bin

Impact parameter of conversions Due to pair production topology and our d 0 definition, conversions in the material have mostly d 0 <0 p T > 1 GeV e's from h

7 samples of 500 e injected in full HIJING-cent2 events at P T = 0.25, 0.39, 0.67, 1.19, 2.36, 4.00, 6.00 GeV fully reconstructed and tracked transverse impact parameter (d 0 ) spectra have been fitted with 2 gaussians and the trend of the 6 constants against P T parameterized d 0 resolution parameterization

Impact parameter signs

d 0 spectra from e's impact parameter [cm]

Parameters fit: widths sigma [cm] 2 nd gaussian 1 st gaussian res. in r

p t correlation b-B and B-e