190 likes | 418 Views
22 Kasım 2007 CERNTR toplantısı. Y üksek Enerji Fiziğinde Nas ıl Anal iz Y apılır ? Ü zerine bir ç e ş itleme…. V. Erkcan Özcan Un iversity College London. Özet. Amaç : Olabildi ğ ince k ı sa bir zamanda bir “ke ş if” analizinin nas ı l yap ı ld ığı n ı anlatmak.
E N D
22 Kasım 2007 CERNTR toplantısı Yüksek Enerji FiziğindeNasıl Analiz Yapılır?Üzerine bir çeşitleme… V. Erkcan Özcan University College London
Özet • Amaç: Olabildiğince kısa bir zamanda bir “keşif” analizinin nasıl yapıldığını anlatmak. • Model ve Jeneratör (Üretici) • Simulasyon veOlaylar • Analiz • Anlamlılık/Değerlilik (Significance) ve Sistematik hatalar • Sunum ve makaleler…
Bu Sunum Ne Değil? • “Keşif” analizi – “Hassas ölçüm” degil. • Özellikle “çarpıştırıcı fiziği” ağırlıklı. • Slaytlar bütün adımları, detayları göstermiyorlar, sadece tartışmayı yönlendirmek amacı taşıyorlar. • Soru sormak zaruri… • Tarzanca icin özür diliyorum…
Model / İmza Secimi • Ilginç bir fizik modeli • Bildiklerimiz neler? • Bilmediklerimiz ne olabilir? • Deneyci olarak modeli ne kadar detaylı anlamalıyım? • Öğrenci perspektifi, post-öğrenci perspektifi • “Popüler” mi, “beklenmedik” mi? • Öğrenci perspektifi, post-öğrenci perspektifi • Model mi? İmza mi? • Örnek: Fourth Sequential Family within the context of “Flavor democracy”. • İmza: Standard Model’dekileriden daha ağır lepton ve quarklar.
Jeneratör Seviyesi • Acaba modelimizin imzasini makinamizin enerjisinde görebilir miyiz? • Birden fazla imzasi, kanali varsa hangisini? • Sinyalin ve backgroundun (taban sayımı) tesir kesitleri neler? • Kinematik değişkenler • Detektör, tetikleyici…
Jeneratörler Parton Düzeyi • Matris elemanlarının hesabı • Model Lagrangian’ini girmek • Bilinmeyen parametreler? • Kaç vertex istiyoruz? • Leading-order mi? Next-to-leading order mi? • Parton dağılım fonksiyonları • QCD skalası • Kinematik gereklilikler • Bütün bunları nasıl giriyoruz? • Kod yazabiliriz (genellikle Fortran) • Grafik girdi yapılabilir • “Input card” yazabiliriz
Madgraph girdisi(Input Card örneği) ##********************************************************************## Number of events and rnd seed *##********************************************************************# 25000 = nevents ! Number of unweighted events requested # 0 = iseed ! rnd seed (0=assigned automatically=default))##********************************************************************## Collider type and energy *##********************************************************************# 1 = lpp1 ! beam 1 type# 1 = lpp2 ! beam 2 type# 7000 = ebeam1 ! beam 1 energy in GeV# 7000 = ebeam2 ! beam 2 energy in GeV##********************************************************************## PDF CHOICE: this automatically fixes also alpha_s and its evol. *##********************************************************************# 'cteq6l1' = pdlabel ! PDF set ##********************************************************************## Renormalization and factorization scales *##********************************************************************# T = fixed_ren_scale ! if .true. use fixed ren scale# T = fixed_fac_scale ! if .true. use fixed fac scale# 500 = scale ! fixed ren scale# 500 = dsqrt_q2fact1 ! fixed fact scale for pdf1# 500 = dsqrt_q2fact2 ! fixed fact scale for pdf2##********************************************************************## Minimum pt's *##********************************************************************# 20 = ptj ! minimum pt for the jets # 0 = ptb ! minimum pt for the b # 10 = pta ! minimum pt for the photons # 10 = ptl ! minimum pt for the charged leptons ##********************************************************************## Maximum rapidity *##********************************************************************# 2.5 = etaj ! max rap for the jets # 1d2 = etab ! max rap for the b # 2.5 = etaa ! max rap for the photons # 2.5 = etal ! max rap for the charged leptons ##********************************************************************## Minimum DeltaR distance *##********************************************************************# 0.4 = drjj ! distance between jets
Feynman Diyagramları(CompHep çıktısı) (1) Diyagramlarıüret (2) Hesapla
Sinyal • CompHEP v4.4.3, 250, 500, 750 GeV. • CTEQ 6L1 pdf • 250 GeV için tesir kesiti çok yüksek… • Tevatron görmüş olabilir mi? • Tevatron icin tesir kesidi ~1pb. • CDF alt limiti 256 GeV.
Taban Sayımı (Background) • MadGraph (v3.95) pp > w+w-bb~ s~413 pb pp > w+w-jj (j=u,d,s,c) s~14 pb pp > w+w-bb~j (j=u,d,s,c) s~379 pb pp > w+zjj (j=u,d,s,c) s~6 pb pp > w-zjj (j=u,d,s,c) s~3.5 pb • w+w+ ve w-w- içerenler: s<1pb. • Toplamını nasıl çıkaracağız? • MLM eşleştirmesi vs. • Yapabilir miyiz? (Sinyal 2.6 pb!) Yaparız herhalde…
Event (Olay) hazırlamak • Hadronizasyon, fragmantasyon, parçacıkların bozunması vs. vs. • Detektör (algıç) simulasyonu (benzetim) • GEANT, dijitizasyon, reconstruction • Hizli simulasyon (FAMOS, ATLFast, PGS) • Sonuç: • Detektörde göreceklerimizin listesi (“ölçülmüş” momentumlar, enerjiler, parçacık cinsleri vs.)
Analiz 1 – Kinematik Değişkenler Olaydaki iki W bozonundan birisini lepton kanalında arıyoruz. “Kayıp” Px, Py değerlerini detektörümüzün göremediği nötrinoya atfediyoruz. Histogramlar 1fb-1’lik toplam dataya normalize edilmiş.
Analiz 2 – Reconstruction W bozonunun kütlesi, olaydaki 3. ve 4. en yüksek PT’li jetin 4-momentumlarının toplamından. Histogramlar birim alana normalize edilmiş.
Anlamlılık (Significance) • Fit, likelihood… • Anlalılığın en az 5 olması için gerekli data miktarı(integrated-lumi)…
Sunumlar / Makale • Analizle ilgili alt gruplarda düzenli sunumlar • Konferans sunumları • “Collaboration” içi notlar (Communication notes) • Pre-print arXiv => Dergi seçimi… • Bu sunumdaki örnek analizin detayları: ATL-PHYS-PUB-2007-018