ALMA MATER STUDIORUM ∙ UNIVERSITÀ DI BOLOGNA

1. ALMA MATER STUDIORUM ∙ UNIVERSITÀ DI BOLOGNA FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea Triennale in Fisica Studio di fattibilità per la ricerca di eventi H  bb accompagnati da un fotone ad alto pT col rivelatore CMS a LHC Relatore: Chiar.mo Prof. Francesco Luigi Navarria Correlatori: Dott. Andrea Perrotta Prof. Fabrizio Fabbri Candidato: Stefano Sinigardi II Sessione Anno Accademico 2006-2007

2. ZONA ESCLUSA DA LEP ZONA ESCLUSA DA LEP 140 114

3. pp →  Hjj + X → bbjj + X Un nuovo canale di studio PRODUZIONE DI HIGGS DA VBF FONDO DI QCD IRRIDUCIBILE

4. Sezione trasversa di CMS con rappresentazione dei segnali registrati al passaggio delle diverse particelle Rappresentazione schematica del rivelatore CMS

5. Campioni di fondo utilizzati CAMPIONI QCD DI FONDO UTILIZZATI PER L’ANALISI DI FATTIBILITÀ ^

6. 2 jet originati dall’adronizzazione dei quark dell’interazione iniziale 2 jet provenienti dall’adronizzazione di una coppia di quark b Si richiede la presenza di: 1 fotone ad alto pT

7. ΔR=0.5

9. Piu’ di un fotone o piu’ di 4 jets? • Piu’ di un fotone: • Si sceglie quello con pT piu’ alto, con preferenza fra quelli con • EHCAL<8% && ntrk==0; • EHCAL<8% && ntrk<=2; • c) All other jet-isolated reco::photon • Piu’ di quattro jets: • Si sceglie la combinazione 2+2 (if any…) che possa passare anche i tagli di selezione successivi • (In genere, i numeri di combinazioni possibili per i jet piu’ il fotone selezionato sono limitati, il piu’ delle volte uno solo)

11. In verde è disegnata la distribuzione per il campione 300 GeV/c < pT < 380 GeV/c,in rosso quella per 800 GeV/c < pT < 1000 GeV/ce in blu quella per3000 GeV/c < pT < 3500 GeV/c (Figura della tesi, con bias nella selezione del fotone in caso di piu’ fotoni nell’evento) ^ ^ ^

12. 600 < pT < 800 GeV/c 1000 < pT < 1400 GeV/c 2200 < pT < 2600 GeV/c 3000 < pT < 3500 GeV/c (Unbiased photon selection)

13. MEDIAMENTE ESCONO DALL’ANALYZER MENO DELL’1,5% DEI DATI INIZIALI 13

14. Applichiamo isolamento dei reco::Photon negli eventi selezionati: - Nessuna traccia ricostruita (pT>1.5 GeV/c) in un cono ΔR=0.3 attorno al fotone - Non piu’ dell’8% di energia totale del CaloJet associato al fotone depositata nell’HCAL • Selezione ottimizzata a livello partonico (dall’articolo teorico): • pTj1 ≥ 60 GeV/c • mjj ≥ 800 GeV/c2 • pTb1 ≥ 60 GeV/c • - mγbb> 140 GeV/c2

15. ^ pT campione (GeV/c)

16. Questa selezione non e’ finale!Altre variabili che verranno utilizzate B-tag: pochi eventi del fondo QCD hanno b-quark all’origine dei jet candidati provenire dal decadimento dell’Higgs Massa invariante: nella ricerca dell’Higgs si tagliera’ in una finestra attorno alla massa cercata

17. Trigger Soglie tipiche per il trigger di single photon (PTDR): ET > 23 GeV @ L1 ET > 80 GeV @ HLT Trigger multijet e multijet+fotone potranno permettere di abbassare le soglie sui fotoni, ma bisognera’ lavorarci

18. È stato verificato che le stime di fondo fatte a livello di eventi completamente ricostruiti nel rivelatore non inficiano sensibilmente i risultati ottenuti dai teorici a livello partonico. In base ai risultati di questa tesi, il canalepp  bbγjj + X sembra pertanto essere un canale di interesse per lo studio delle proprietà del bosone di Higgs affrontabile con un’analisi vera e propria.