Contents Fake Lepton Fake Lepton LeptonEfficiency Background 2005914

Contents • • Fake Leptonの候補 Fake Leptonの割合の評価 LeptonのEfficiencyの評価 Backgroundの評価 2005/9/14 Full Simulation Fast Simulation 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 3

Fake Lepton の候補 Electron γからのpair production 片方のelectronがsoft π±とπ0によるγ たまたまπ±とγが近くでE/p～ 1 e- γ π± π0 e+ TRT ＥＭ ＨＣＡＬ Muon Pion punch-through HCALでminimum ionization π± γ γ TRT ＥＭ ＨＣＡＬ ATLAS EMCALはsegmentationが高い ので、ほとんど効かない Pion decay in flight Pνが小さい場合 TRT ＥＭ ＨＣＡＬ 2005/9/14 BやD softな hadronjet ν μ π± heavy flavor の semi-leptonic decay l 起源がjetなので fake leptonとして扱う ν TRT ＥＭ ＨＣＡＬ 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 4

Efficiency and Rejection Fake rate= 1/Rejection Factor = miss ID lepton/reconstructed Jets Fake rateはreconstructed jetsのなかにmiss. IDされたleptonが含まれる割合 として定義した。Reconstructed jetとしてlight flavor起源とheavy flavor起源 ではmiss ID leptonの発生過程が異なる。 light flavor punch-throughなど heavy flavor ( bやc ) semi-leptonic decayなど よって、この 2通りを考えて、それぞれのfake rateを見積もる。 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 6

Fake rate Heavy flavor ・ muon ・ electron fake rate Light flavor Pt(Ge. V) ・ muon ・ electron Pt(Ge. V) fake rate 10 -3～ 10 -4 Jet、leptonのPtが大きくなるにつれてfake rateは小さくなる傾向がある。 Muonは統計が少ないためばらついている。 Heavy flavor起源のほうがfake rateが大きい。 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 7

Efficiency vs Fake rate (Electron) fake rate Isolation=5 Ge. V とは e― 2 Ge. V ― 10 Ge. V ― 5 Ge. V ― 20 Ge. V ΔR=0. 45 Et<5 Ge. V electron clusterのまわりのΔR=0. 45 内でEt depositが5 Ge. V以下 Electronのisolation条件を 2, 5, 10, 20 Ge. Vで変化させた plot。 isolation条件を緩くすると efficiencyはあまり変わらない efficiency がfake rateが大きくなる。 isolation条件を厳しくすると efficiencyが小さくなる。 5～ 10 Ge. Vは適当なisolation cut 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 8

fake rate Efficiency vs Fake rate (Muon) Muonのisolation条件を 5, 10, 20, 30 Ge. Vで変化させた plot。 ― 5 Ge. V ― 20 Ge. V ― 10 Ge. V ― 30 Ge. V 統計が足りないが、おおよそ 10～ 20 Ge. Vが適当なisolation 条件となっている。 efficiency 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 9

Fake rate まとめ × 10 -4 Pt(Ge. V) jet→e jet→μ bjet→e bjet→μ bjet→τ 15 -35 6. 7± 0. 8 2. 3± 0. 5 19± 7. 7 0+3. 2 25± 9. 0 35 -50 6. 0± 1. 3 0. 6± 0. 4 10± 7. 2 0+5. 1 10± 7. 2 50 -80 3. 8± 1. 0 2. 2± 0. 7 3. 7± 0. 4 7. 5± 5. 2 3. 7± 3. 7 80 -130 3. 8± 1. 0 0. 3± 0. 3 0+4. 2 130 -200 3. 4± 1. 0 0. 6± 0. 4 0+5. 2± 5. 2 0+5. 2 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 10

Background の評価 Full Simulationにより、Fake rateは 10 -3～ 10 -4であることがわ かった。 Fast Simulationに適用して、QCD multi-jetsが fake leptonを含んだ場合のBackgroundを見積もる。 QCD multi-jet event SUSY 1 lepton modeの Backgroundになる l miss. ID lepton softなjet 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 11

SUSY QCD multi-jets events/400 Ge. V QCD multi-jets σ～ 190 nb(4 jet以上, pt>50 Ge. V) signal background m( ), m( )～ 1 Te. V Meff(Ge. V) 2005/9/14 L=10 fb-1 BackgroundはQCD multi-jetを 今回求めたFake rateでleptonに 置き換えたもの。 low Meff領域（～ 1 Te. V）の backgroundとなるがシグナル に比べて小さい。 (Meff=miss. Et+Σpt) 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 12

hadron τ ν events/5 Ge. V VBF H→ττ →hνlνν m. H=120 Ge. V signal BG average Lepton τ ν ν QCD multi-jetのmiss ID bbjj→ltaujj jjjj→ ltaujj がbackgroundになる。 2005/9/14 Mττ（Ge. V） L=30 fb-1でのMττ distribution 統計が不十分なのでbackgroundは平均化した。 110～ 135 Ge. Vで signal～ 12 events background～ 6 events Backgroundとしてかなり大きい。 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 13

Lepton ID electron ΔR=0. 45 Et<5 Ge. V TRT hit tracker e. Pt>15 Ge. V, |η|<2. 5 Inner ＥＭ ＨＣＡＬ 0. 7<E/p<1. 4 ElectronはEMCALでシャワーを起こし、すべてのエネルギーをdepositする。 muon ΔR=0. 45 Et<10 Ge. V tracker μPt>15 Ge. V, |η|<2. 5 Inner ＥＭ ＨＣＡＬ Muonはminimum ionizationをして、最後にMuon Chamber にhitする。 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 15

Efficiency vs Fake rate electoron muon ・ 15 -35 Ge. V ・ 35 -50 Ge. V ・ 50 -80 Ge. V 2005/9/14 ・ 80 -130 Ge. V ・ 130 -200 Ge. V 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 16

Atlas detector Inner Si strip, pixel , TRT , solenoid σ（pt）/pt～ 0. 4 pt EMCAL LAr, Accordion σ(E)/E～ 10%/√E+200 Me. V/E+0. 7% HCAL LAr, Tile Muon detector Troidal magnet σ（pt）～ 2. 5%@100 Ge. V 2005/9/14 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 17

hadron τ ν Lepton events/5 Ge. V VBF H→ττ →hνlνν m. H=120 Ge. V signal background bg average τ ν ν QCD multi-jet bbjj→ltaujj jjjj→ ltaujj がbackgroundになる。 2005/9/14 Mττ（Ge. V） 30 fb-1でのMττ distribution 110～ 135 Ge. Vでestimated cross section signal～ 0. 4 fb background～ 0. 2 fb Backgroundとしてかなり大きい。 日本物理学会＠大阪市立大学 麻植健太 18