Suche nach anomaler Produktion von

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1 Suche nach anomaler Produktion von
Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Thorsten Chwalek, Dominic Hirschbühl, Jan Lück, Thomas Müller, Adonis Papaikonomou, Thomas Peiffer, Manuel Renz, Georg Sartisohn, Irja Schall, Wolfgang Wagner, Jeannine Wagner-Kuhr Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH) DPG - Frühjahrstagung 7. März 2008

2 Anomale FCNC als Fenster zu neuer Physik
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Anomale FCNC als Fenster zu neuer Physik FCNC: Flavor-ändernde Neutrale Ströme stark unterdrückt im SM (GIM-Mechanismus) signifikant in Erweiterungen des SM (z.B. SUSY) jedes Signal weist auf neue Physik hin hier speziell: effektive Theorie: Konzept: Suche nach anomaler Produktion aber Analyse über SM-Zerfallsignature

3 Ausgeschlossener Bereich die anomale Produktion
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Motivation – Ergebnisse früherer schnittbasierten Analyse 14.7pb Ausgeschlossener Bereich mit 162 pb-1 CDFII Daten Bereich, in dem gleichzeitig die anomale Produktion und der SM-Zerfall signifikant sind Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

4 ‚Thorsten‘s‘-Prinzip
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Das CDF II Experiment Jet COT-Bild wird Weggelassen, CDF nach ‚Thorsten‘s‘-Prinzip Elektron Ös = 1.96 TeV Simulation des anomalen Prozesses Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

5 Datenanalyse anomaler Prozess SELEKTION: genau 1 isoliertes Lepton mit
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse SELEKTION: genau 1 isoliertes Lepton mit fehl. Transversalenergie: genau 1 identifizierter b-Jet mit Sekundärvertex mit und [QCD veto] [lepton cut] Jet Elektron anomaler Prozess Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

6 Datenanalyse - Erwartung
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse - Erwartung Untergrund-Prozesse: Ereignisse: SM-Top ( W+HF ( Di-Boson ( mistags (fehlident. W+leichte Jets) Z+Jets non-W (QCD Multi-Jet Produktion) Totaler Untergrund Beobachtet in 2.2 fb-1 Daten ) Die Zahlen kommen noch… ) ) non-Top anomaler Prozess (für σano = 1pb) Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

7 Datenanalyse – NN training
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse – NN training 18 wichtigste Variablen: M_lnub NNbtag Pt_W CosThetaLepBeam Q Eta Ano Pt_b Eta loose j1 Mt_W MET_Sig rapidity_lnub Pt_lnub CosTheta Pt_lep CosWtop Mt_lnub sphericity sHat_anoTop Et_jet1 training mit anoTop sample (TopReX) #Variablen: 18 3  ; 100 Iterationen ; (Sign.-Untergr.) Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

8 KS, chi^2-Werte, fallen weg
2.2fb-1 plots

9 KS, chi^2-Werte, fallen weg
2.2fb-1 plots

10 2.2fb-1 plots Zoom im letzten bin:

11 Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment
Zusammenfassung erste direkte Suche nach anomaler Produktion einzelner Top-Quarks im Prozess obere Grenze auf bzw. auf die anomale Kopplungskonstante aktuelle Analyse mit realistischer Simulation vom anomalen Prozess, 2.2fb-1 Daten und Neuronalen Netzen vielversprechend Ausblick : Optimierung des ‚NN-training‘ - enentuell weitere geeignete Trennvariablen ausprobieren für 162 pb-1 von CDF II Daten gesetzt Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

12 - Backup Folien - Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

13 Anomale FCNC als Fenster zu neuer Physik
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Anomale FCNC als Fenster zu neuer Physik ZERFALL: SM dominant PRODUKTION: const. für : BR(tbW)>>BR(t ug) σano signifikant Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

14 Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) s-Kanal t-Kanal Paar-Produktion anomaler Prozess

15 Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) Impulsanteile der Partonen (pp) s-Kanal : Up-Quark t-Kanal : Up-Quark ano-Top : Up-Quark : s-Kanal : Down-Quark t-Kanal : Bottom-Quark ano-Top : Gluon : Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

16 Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC)
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Top-Quark Produktion auf Parton-Niveau (MC) Charakteristische Verteilungen des anomalen Prozesses Leptonladung × Pseudorapidität des Top-Quarks 21 Prozess, Gluonabstr. Transversalimpuls des Top-Quarks Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

17 18 most significant variables:
(in order of significance) M_lnub NNbtag Pt_W CosThetaLepBeam Q Eta Ano Pt_b Eta loose j1 Mt_W MET_Sig rapidity_lnub Pt_lnub CosTheta Pt_lep CosWtop Mt_lnub sphericity sHat_anoTop Et_jet1 Single Top meeting 12/06/ IEKP Universität Karlsruhe (TH)

18 Datenanalyse Ausschlußgrenzen Top-Massen-Verteilung für
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse Ausschlußgrenzen Top-Massen-Verteilung für ausgeschlossener Überschuss Likelihood Fit obere Grenze: Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)

19 Datenanalyse Rekonstruierte Top-Masse als Diskriminante
Suche nach anomaler Produktion von Top-Quarks im Prozess mit dem CDF II Experiment Datenanalyse Rekonstruierte Top-Masse als Diskriminante 162 pb-1 CDF II Daten Institut für Experimentelle Kernphysik Universität Karlsruhe (TH)