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宇宙史拠点実習 Ⅰ  報告 Sensitivity study of H→WW→lvjj search with 2.8fb -1 data - PowerPoint PPT Presentation


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宇宙史拠点実習 Ⅰ  報告 Sensitivity study of H→WW→lvjj search with 2.8fb -1 data. 200820454  佐野正人 高エネルギー原子核実験室. Introduction. H→WW→lvjj における Higgs search メリット M H >135GeV であれば WW への BR が最も高い H→WW→lvlv の3倍の生成率 Mssing Et を解くことが出来る。 デメリット Signal に対する BKGD が多い。 特に、 MC で再現できない QCD 過程の BKGD がとても多い

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Presentation Transcript
Sensitivity study of h ww lvjj search with 2 8fb 1 data

宇宙史拠点実習Ⅰ 報告Sensitivity study of H→WW→lvjj searchwith 2.8fb-1 data

200820454 佐野正人

高エネルギー原子核実験室


Introduction
Introduction

  • H→WW→lvjjにおけるHiggs search

    メリット

  • MH>135GeVであればWWへのBRが最も高い

  • H→WW→lvlvの3倍の生成率

  • Mssing Etを解くことが出来る。

    デメリット

  • Signalに対するBKGDが多い。

  • 特に、MCで再現できない

    QCD過程のBKGDがとても多い

    ⇒ DATAとMC両方を用いた

    BKGD estimationが重要

  • DATAを再現するBKGDを見積もることで、

    Higgsのcross sectionのLimitを見積もる。

    今回はpre-tagでの解析を行った。


Data set event selection
Data set & Event selection

DATA SET

  • Data

    • Tight lepton sample at 2.8fb-1

  • Signal

    • hww170 (MC)

      (MH=170GeVとしたHiggs MC event)

  • BKGD

    • W+jets (MC)

      • ev + >=2parton

      • μv + >=2parton

      • τv + >=2parton

  • Electro weak (MC)

    • WW / ZZ / WZ

    • ttbar

    • single top

  • nonW(QCD)(DATA)

    • Anti-electron sample

      eIDされそうになったハドロンを用いて

      BKGDのnonW成分を見積もる

  • Event selection

    H→WW→lvjj

    • eID :PT lepton >20GeV

    • jetID:PT jet>15GeV

    • Exact 1 lepton & 2jets

    • MTWlv >20GeV

    • Missig Et>30GeV

    MC sampleはDataにScaleする


    Result fitting result

    Cut

    MEt>30GeV

    Result : Fitting result

    • Tight lepton sampleをMC sampleとanti-electronsampleでFitting することで、BKGDに対するnonWの寄与を見積もる。

      • Fitting にはnonWとWjetsのshapeの違いが顕著なMissing Et分布を用いた。

      • Free parameter : nonW、Wjetsのfraction

      • Fixed parameter : ELWK fraction

        (断面積が良く理解されているため)

    • Fitting 結果 : 右図。

    • nonQCDのBKGDを減らすために、Met>30GeVのカットをかけた。

      各プロセスに対するFraction

      • nonW : 42.5%±0.6%

      • Wjets : 53.8%±0.5%

      • ELWK : 3.7%

      • χ2/ndf = 307/497=0.620

    • nonW : 2.9%±0.6%

    • Wjets : 90.9%±0.5%

    • ELWK : 7.0%

    MET>30GeV



    Result likelihood distribution
    Result : Likelihood distribution

    • MWjj 、ΔR、Mh の分布から求まるそれぞれのLog Likelihoodをcombineし、Higgs event と BKGDのSeparationをおこなった。

    • Likelihood discriminant を構築し、Higgs searchのsensitivityを見積もる。

    Combine


    Sensitivity estimation
    Sensitivity Estimation

    • 測定事象数がPoisson分布に従うと考える.

    • 見積もったシグナル数をS、BKGD数をBとすると、

    • the likelihood for higgs production cross section s is:

      • L(s,S,B) = P(S+B, ALs+B)/N

        • P(n,m) : Poisson dist. with center value m.

        • N =

        • A : シグナルに対する解析のacceptance

        • L : Luminosity


    Result upper limit of h
    Result : upper limit of σH

    • Discriminantに対するcutをoptimizeした。

      • Cut on LH discriminant 15.1

    • confidence level=95%

      • L=2.8fb-1での見積もり

      • σU.L=3.77pb(σS.M.=0.357pb)

      • σU.L/σS.M.=10.5

    • Tevatron での重いHiggs粒子探索で、最も有利なH→WW→lvlv のモードの最新結果。(3.0fb-1)σU.L/σS.M.=1.92


    Summary
    Summary

    • H→WW→lvjj モードのHiggs 探索ポテンシャルを研究し、cross sectionに考慮すべきBKGD processを全て見積もった。

      • σU.L/σS.M.=10.5 at 2.8fb-1(H→WW→lvlv : σU.L/σS.M.=1.92 at 3.0fb-1)

      • Upper Limitを見積もった。

    • 今回は、pre-tagでの解析を行ったが、c-tagすることで更にBKGDを減らすことができる。

    Jetprobability mis-tag rate



    • Electron ID

      • Had/Em Et Pt Z0 E/p Isolation Lshr CESΔX CESΔZ


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