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Relazione sullo Stage Estivo Cinematica della produzione di bosoni di Higgs con decadimento H ZZ jj Maria Federica Sanasi A.A. 2007-08 Padova, 7 ottobre 2008
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Esercizio preliminare Ho svolto lesercizio delle Masterclasses, derivando i branching ratio della Z da eventi di LEP ricostruiti in un laboratorio virtuale, analizzando energia di collisione, numero di tracce, energia rivelata e ricostruzione grafica delle tracce nel rivelatore L'accordo con i dati teorici è soddisfacente
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Caratteristiche dei muoni nel processo H ZZ Ho inizialmente analizzato i segnali di muoni presenti nel campione Monte Carlo (20,000 eventi), studiandone la molteplicità e la cinematica E' evidente la presenza di muoni con momento minore di 45 GeV, provenienti da quarks pesanti
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Definizione del segnale di Z nel campione Il primo passo per definire la cinematica è di identificare i due muoni provenienti dal decadimento di una Z Ho studiato tutte le combinazioni di carica opposta in eventi con 2,3,4 muoni Ho poi selezionato la combinazione più vicina a 91.19 GeV, tagliando a 3
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Cinematica della Z Ho studiato la cinematica della Z identificata dal suo decadimento in muoni La massa generata di H (200 GeV) si riflette nella distribuzione del Pt della Z La distribuzione di Ф risulta compatibile con una distribuzione piatta Le distribuzioni di η e della rapidità sono simmetriche rispetto allo zero
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Cinematica del decadimento adronico Ho studiato la cinematica del decadimento Z qq e successivamente associato i quarks ai jets piu vicini (Et>25 GeV)
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Ricostruzione Z qq Per ricostruire il segnale Z jj ho selezionato i jets con energia Et > 25 GeV associati (avendo minima distanza ΔR nel piano ηΦ) ai partoni del decadimento Z Ho ricostruito la massa della Z adronica e con le due Z ho infine ricostruito la massa del bosone H La massa della Z adronica è sottostimata, probabilmente perché l'energia dei jets non è correttamente ricostruita
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Conclusioni Grazie a considerazioni semplici di carattere cinematico (per esempio su η) ed energetico, è stato possibile procedere a dei tagli successivi, ottenendo coppie di muoni di carica opposta e quarks abbinati a jets da cui ricostruire la massa delle Z leptonica ed adronica. La ricostruzione della massa di H, che risulta 155.9 ± 15.12 GeV/c 2 non è compatibile con i 200 GeV/c 2 previsti dalla simulazione, a causa della stima non corretta dell'energia dei jets.
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