Normalizacin de sucesos seal y background

1
Normalización de sucesos señal y background
Qué ha cambiado respecto a presentación Torino?

• DSTs (Root Trees) ahora con ORCA_8_6_1 (antes
  8_3_0)
• Programa lectura-análisis con ORCA_8_6_1 (antes
  8_4_0)
• Asignación Origen Muón distinta (Pedro)
• Pequeño cambio en corte Pt de muón (antes los 4
  más energéticos, ahora los 4 de Zr,Zv)

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Samples of events generated

• Signal H? ZZ ? 4? from Pythia
• Production
• Higgs production processes, at LO gg, WW, ZZ
  fusion
• ?(NLO) used for
  normalization
• Decay
• Br (H ? ZZ) 0.067 (HDECAY) for MH 140 GeV,
  but forced in Pythia generation (5 lt mZ lt150
  GeV).
• Z ? e, ?, ? forced Br (Z ? l ) 0.0336
  
• ? ? e, ? forced Br (? ? eX, ? X) 0.17
  
• Kinematics cuts on final muons generated pt
  (?) gt 3 Gev/c, ?(?) lt2.4

3
Generated Background Samples
ZZ ? 4? from Pythia ? same situation as H sample
generation.

• tt also from Pythia
• t ? Wb W ? e, ? , ? Br (W ? l)
  0.10

• Zbb ? 4? , different origin COMHEP
• Only Z ? ? ? forced

Careful at samples normalization event weight
depends on the process/decay taking place
4

H(140 GeV)? ZZ ? 4?
Before any selection
Z??
Z?? ??
Muons from passage through detector and spectator
quarks
Z?b?? ??
Z?? ??
???
c??
b?c??
Z??
b??
uds??
c?uds??
passage detector
After selection
Z??
b??
Z?? ??
5
Número de sucesos
Simulados
Seleccionados Totales
10000
2818 ZZ?4? 7524
2778 2?(Z)
2?(?) 2187
35 4?(?)
153
0 3?(?) (1 c??) 5
0 1?(?)
31
0 Other processes
100
5
4 3?(Z)1?
detector
1 3?(Z)1b??
6

ZZ ? 4?
Before any selection
Z?? ??
Muons from spectator quarks and from passage
through detector
Z?? ??
c??
uds??
b?c??
c?uds??
Z??
b??
passage detector
After selection
Z? ?
Z?? ??

7
Número de sucesos
Simulados
Seleccionados Totales
10000
797 ZZ?4? 7450
324 2?(Z)
2?(?) 1947
412 4?(?)
468
60 3?(?) 5
0 1?(?)
14
0 Other processes
116
1
3?(Z)1? detector


8
Zbb ? 4?
Before any selection
no ? present in any process
uds??
c??
c?uds??
b?c??
b??
Z??
passage detector
After selection
Z??
b??
b?c??
9

tt
Before any selection
t?? ? ?
t?b ? ? ? ?
...
t?b??
uds??
c??
t??
passage detector
c?uds??
After selection
t??
b?c??
t? b??
t?? ? ?
b??
t? b?c ??
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Métodos de cálculo de pesos

• W ? Br L ? / Ngen
• Método 1
• ?(NLO) (producción ZZ) 18200 fb
• Br (ZZ?4?) Br (ZZ?4?) Br (ZZ?2?(Z) 2?(?))
  
• Br (ZZ?2?(Z) 1?(?) 1?
  extra) Br (ZZ?4?? 4?)
• Br (ZZ?4?? 3? 1? extra
  )...... 2.8 10-3
• ?, Ngen Cortes de generación
• Pythia (m_Z,Z) entre 5,150 GeV Eff
  50519/57339 0.881 (señal 0.994)
• CMKIN (pt, ? de ?, e) Eff dependen de origen
  del muon (del tau o no)
• Ngen1/0.881 ( 7450/0.23 14/0.026 (0.17/0.5)
  1947/0.14 (0.17/0.5)2
• ....3taus 4taus otros proc. ) 40127
  sucesos de 4 mu generados sin cortes CMKIN ni
  Pythia.
• W ? 0.025 global para todos sucesos. Cada evt.
  seleccionado se pesa con
• 0.17/0.5
  tantas veces como n. ? tenga.

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Métodos de cálculo de pesos
W ? Br L ? / Ngen Método 1 Problema 1 Br así
estimado está infraevaluado Se
ha pasado Pythia sin cortes ni forzar estados
finales, y Br(ZZ?4? en estado final)
? 5 10-3 Problema 2 ? de Pythia en este caso
13000 fb (error estad. 8)
K factor 1.4 (1.5 Alexei) Necesario
generar sucesos (gran estadística) sin cortes ni
forzamientos para tener estimación realista de Br
(complicado si no en tt, p.ej.).
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Métodos de cálculo de pesos

• Método 2 (a la Alexei)
• ?(LO) (producción ZZ con cortes CMKIN, Pyhtia)
  330 fb (job de generación) k-factor 1.5
• Eff preselección 1/30 (300000 evts gen. for
  10000 evts sel.) (job de generación).
  Aproximación grosera....
• Pasamos Pythia con cortes (Pythia-CMKIN) y
  forzando.
• Se requieren 302130 evts gen. para seleccionar
  10000 evts.
• Estos 10000 evts en realidad corresponden a 7813
  evts. ? Eff presel0.026
• 7450 (ZZ) ? 7450 324 ?
  324 4.3
• 14 (1?) ? 4.8 Tras 0
  ? 0
• 1947 (2?) ? 235 Selección 412 ? 49.7
  21.2
• 5 (3?) ? 0.21
  0 ? 0
• 468 (4?) ? 6.8
  60 ? 0.9 12.8
• 116 (otros) ? 116 1
  ? 1 0.9
• 
  
• 7813
  797 375.6 4.8