An algorithm for opposite side flavor tagging in the B<sub>s</sub> -> <i>J/vø</i> decay
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Science |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Author
Date
2012
Department
Major/Subject
Ydin- ja energiatekniikka
Mcode
Tfy-56
Degree programme
Language
en
Pages
10 + 66
Series
Abstract
The flavor of the oscillating B<sub>8</sub> meson at the time it is produced is an essential input to the measurement of the CP-violating phase phi<sub>8</sub> in the B<sub>8</sub> -> J/psi(-> µ<sup>+</sup>µ<sup>-</sup>)phi(-> K<sup>+</sup>K<sup>-</sup>) decay. The final state is the same for both the particle and antiparticle, and therefore flavor tagging methods are required for determining the initial flavor. Opposite side tagging can be done using the charge of leptons or the combined charge of a secondary vertex produced in the decay of the b-hadron on the opposite side. In this work, these methods are investigated using simulated data of the signal decay. The muons and electrons are selected on the basis of high transverse momentum, and the secondary vertex on the basis of high chi<sup>2</sup> vertex probability. A tagging algorithm is implemented within the CMS software framework, using the different tags in a decision-tree manner. The highest tagging power, (0:5 +- 0:3) %, is obtained by using the muon tag alone, and using the electron or secondary vertex tag does not improve the tagging power. The efficiency of the muon tag is (3:5 +- 0:2) % and dilution 0:38 +- 0:12. The result obtained here are preliminary and further optimization using real data with a reference decay is needed to make the algorithm efficient enough for tagged B<sub>8</sub> -> J/psi phi analyses.Hajoamisreaktiota B<sub>8</sub> -> J/psii (-> µ<sup>+</sup>µ<sup>-</sup>)fii(->K<sup>+</sup>K<sup>-</sup>) voidaan käyttää varauspariteettisymmetriarikon tutkimiseen. Symmetriarikon suuruutta kuvaava parametri fii<sub>8</sub> mitataan suurimman uskottavuuden menetelmällä tekemällä sovitus B<sub>8</sub>-mesonin differentiaalisen hajoamistaajuuden jakaumaan. Heikko vuorovaikutus saa B<sub>8</sub>-mesonin oskilloimaan hiukkas- ja antihiukkastilojen (B<sub>8</sub>) eli makujen välillä, ja sovituksen tekeminen erikseen syntymishetkellään B<sub>8</sub>- ja B<sub>8</sub>-tilassa olleille mesoneille parantaa huomattavasti mittauksen tarkkuutta. Koska sekä hiukkanen että antihiukkanen hajoavat samaan lopputilaan, ei makua voida mitata lopputilasta, vaan se päätellään muiden samassa ormäyksessä syntyneiden hiukkasten avulla. Tässä työssä kehitetään algoritmi maun määrittämiseen käyttäen vastakkaisen b-hadronin hajoamisessa syntyvän leptonin tai sekundääriverteksin varausta. Leptonit, myoni ja elektroni, valitaan suurimman poikittaisen liikemäärän perusteella ja sekundääriverteksi suurimman khii<sup>2</sup>-todennäköisyyden perusteella. Eri menetelmiä - myoneja, elektroneja ja sekundääriverteksejä - sovelletaan päätöksentekopuun tavoin. Algoritmi toteutetaan CMS-kokeessa kehitetyllä ohjelmistolla, ja sitä testataan simuloidulla datalla. Algoritmin tehokkuutta kuvaavaksi luvuksi (tagging power) saadaan (0:5 +- 0:3) % käyttäen vain myoneja. Elektronien ja sekundääriverteksien käyttäminen ei lisää tehokkuutta. Myoneja käyttäen voidaan määrittää maku (3:5 +- 0:2) % tarkastelluista törmäyksistä ja dilution-tekijäksi saadaan 0:38 +- 0:12. Tulokset ovat alustavia, sillä algoritmissa käytettyjä leikkauksia ja parametreja ei tässä työssä optimoida parhaan tehokkuuden saavuttamiseksi. Algoritmin käyttäminen varauspariteettisymmetriarikon mittauksessa vaatii optimoimista oikealla datalla referenssihajoamisreaktion avulla.Description
Supervisor
Salomaa, RainerThesis advisor
Voutilainen, MikkoKeywords
CMS, CMS, B physics, B-fysiikka, CP violation, CP-symmetriarikko, flavor tagging
