˘ ˇˆ - ph.ed.ac.uk · pdf filevelo seeds long track (forward) long track (matched) t...

25
Yuehong Xie University of Edinburgh

Upload: buidien

Post on 13-Feb-2018

223 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

��������������� ��������������������� ������

��� ������������������ ���������������

��������������������� ��������� ����

Yuehong XieUniversity of Edinburgh

���������������� ������������������������������ ��������������

��������

��� �����

������������ ������� � ��������� �

���� ��

�� ����������������������

�� ���� ������������� ������������ ������������� ��������

�� ��������������

�� ������������������� ������ ��� �������������� ������ ��� �����������

�� �������������� ������������

�� ������� ����������������� ����������

�� ������ �������������� ��������

�� ������ �������������� ��������

�� ���� � ���� ���

�� !� ������ !� ������

�� "��� � ������"��� � ������

�� ��������� ���������

������������ ������� � ��������� �

�������� �

� #��� �� $% �& ���� ��� ��' ������ � � ������� ���

���� � ������

� ���(��������� ������������& �������� ����� �������������)

������ ��� ����������� ��� � ������� ������

� "�*�������� �� �������������&

� ������� � ������������� ��*���� ���� ���� ���������

� ���� ������ �������� ����������� �� �� +,, #��

� ���� ���� �� ��������� ��*���� � ���� ������ ��� ���������

� ���� ��� ������� �� ������ ��� ��������� ������ ������

� ������� ������ ��� ���������� ��-����� ��*��� ������� �������

���������� ��� .(+,, #��

������������ ������� � ���������

�����������

�������������� �������� ������������������������������������������������ �������

�������&

������ $������

��

�+(�/

������

��0&

"� %+1"� %.

2�01�2

3$

% 3$

�+(�4

������������ ������� � ��������� �

������� �� � ������ �

VELO seeds

Long track (forward)

Long track (matched)

T seeds

Upstream track

Downstream track

T track

VELO track

Long tracks ���� highest quality for physics Downstream tracks ���� needed for efficient KS finding Upstream tracks ���� lower p, worse p resolution, useful for RICH1 pattern recognition

Multiple pass track finding:

T seedsVelo seeds

������������ ������� � ��������� �

����� � �����������

Eff = 94% (p > 10 GeV)

Long track efficiency vs p

Ghost rate = 3%(for pT > 0.5 GeV)

Ghost rate vs p :

��������������� ��������������

red = detected hits

Blue = reconstructed tracks

���������

On average:26 long tracks11 upstream tracks4 downstream tracks5 T tracks26 VELO tracks

������������ ������� � ��������� �

!������� �

Mass resolution based on the δp/p ~ 0.37% momentum resolution

Mass of Ds-→K+K-π-

Ds mass [GeV/c2] ]2 mass [GeV/csB5.3 5.35 5.4 5.45 5.5

0

500

1000

1500

20002 = 13.8 MeV/c

sBσ

2 = 5.37 GeV/csBm

2 = 24.0 MeV/csBσ

2= 5.42 GeV/csBm

Mass of Bs→Ds− (KKπ) K+

������������ ������� � ��������� �

"������������ �

0

20

40

60

80

100

120

140

160

IP res

olutio

n [µm

]

1/pT [GeV/c]−1

0

250

500

750

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

B decay tracks

� .+ ����� ������� ������ ����� ��� ����

�������) 5�� �� ����

� �'� �������� ������ � ���� ������

� �'� ������ ����� �� ������� " ��� φφφφ� ����� ����� ��������� ������� �� ����

������&

δ������µ����µ��� !δ��"������µ�

φφφφ(������

"(������

������������ ������� � ��������� �

"��������������� �

������ ���ττττ6�⋅⋅⋅⋅�17�⋅⋅⋅⋅�8� ������ ��� ��������� �

�������� �� � ������

���������

σσσσ !"#$�µµµµ%�����π

���������

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

−0.5 −0.4 −0.3 −0.2 −0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Mean = 8.3 ± 0.8 µ mσ 1 = 43.9 ± 1.6 µ m

Primary vertex resolution in z [mm]

Num

ber o

f eve

nts

σ 2 = 124 µ m (21.8%)

σσσσ "!&'()�µµµµ%

σσσσ *!"*&�µµµµ%+*"($,-

���� ��

�����

σσσσ�"�!�''��

σσσσ�* !�#.�� +'",-

������������ ������� � ��������� ��

���� ���� ���� � ��� ������������� !1ππππ ��������� � ������� �� "� %

� $����� ���������� � �����

������� �� ���������� ���

���� ��������

�����/*0�0"11�2��3�0εεεε+4→→→→4-5�!�$$, �0εεεε+π→π→π→π→4-5�!�',

��������/0εεεε+µµµµ→→→→µµµµ-5�!�)&,0εεεε+π→π→π→π→ µµµµ-5�!�",

0εεεε+�→→→→� -5�!�$",0εεεε+π→π→π→π→ �-5�!�",

94: '��� ���� ����������

60

40

20

0

-60 -40 -20 0 20 40 60x (cm)

y (c

m)

Typical event in the RICH1 photon detectors:Hits from signal tracks and background tracksReconstructed rings: large from aerogel, small from gas C4F10

������������ ������� � ��������� ��

#����� �� �

����� �� ����&

εεεε0.6εεεε7+(.ωωωω8.& ������ ��'�� εεεε& ������ ��������; ωωωω& '���� ������ �������

K+

Qvertex,QJet

Same side

Opposite side

PV

e����, µ����

��������

K ++++K−−−−

K������������ �

<������ ���

� %�� �� �������

� !±���� � � � � �

� ������ ������

� =�� ������

2��� ���

� ������������ !±

����������� ��

� ππππ±���� �>> � �7>8ππππ±

~7.5

3.1 (K)

0.8

2.4

0.6

1.4

Bs

~ 4.4

0.7 (ππππ)

0.7

2.1

0.6

1.2

Bd

Same side ππππ / K

Combined

Jet/ Vertex Charge

Kaon opp.side

Electron

Muon

Tag

� �������������

7 2��� ������� ��� ����������� ��� �� ��� �� '��� ������8

������������ ������� � ��������� ��

��� ���� ���

� �������� �� ���� �� ���� ��� ��' ������ ������ � ��� �������

# ∆∆∆∆�� ���� ���0�ππππ# φφφφ� ��� ∆Γ∆Γ∆Γ∆Γ� ���� ���=1ψφψφψφψφ

� �������� !� ������ ���� �������� ��������� �� ����(�������� ������ �������

# ��7.ββββ8 ���� ��� =1ψψψψ!�# γγγγ ���� ��� 0�! ) ���D*ππππ# γγγγ ���� ��� 0,!>

# γγγγ ���� � � ��

# αααα ���� ��� ρπρπρπρπ

� $����� ��� ��' ������ ������ � ���� � ������

# ������� ���� ������& ��� µµµµµµµµ# 2��������� ���� ������& ��� !>µµµµµµµµ# "������������& ��� φγφγφγφγ, , , , ��� !>γ γ γ γ ��� ��� ρ/ωγρ/ωγρ/ωγρ/ωγ

# %������ ������& ��� φφ φφ φφ φφ ������ φφφφ!�

� <���� ������

# � ������� � �� ������

# � ������ ��������) ������� 7����8

# ����� ������

# ?"��& ���� ������ �� ����

���$ %%��&'� ��������'��&����'�&(�)&��*��� �&��+�$×���$ �−$ −�,

-� .�-�.�- .�-.�%/%&�)�� ��������.����.����.�����.���

������������ ������� � ��������� ��

$ � � � %�∆∆∆∆� ����$�&ππππ

If ∆∆∆∆ms = 25 ps -1

Bs mixing can be clearly observed in Bs →Ds

−π+

with one year of data taking

� 01���) ' ����%

� 2�3�4�� �)&�

� -�5������$�± ����

� σ� �����6

2�������� ���������� �� ����������� �� � ������� �� ∆∆∆∆��

<��� ��������� ��������) ∆∆∆∆�� ��� �� �������� '�� ���� ��� ���������

������� σ(∆σ(∆σ(∆σ(∆��86,@,+ ��(+

4σσσσ �������� � ��� ���� ∆∆∆∆��A B5 ��(+� '��� ������ 2� ��������� �����

∆∆∆∆�� C ., ��(+

]−1

[pssm∆ 40 60 80 100 120

Α

σ

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9 = 0.9simulatedτ ∆ /τ ∆

= 1.0simulatedτ ∆ /τ ∆

= 1.1simulatedτ ∆ /τ ∆

������������ ������� � ��������� �

$ � � � %�∆Γ∆Γ∆Γ∆Γ ����φφφφ ����$�'(ψφψφψφψφ� 2� φφφφ� 6 (.λλλλ.ηηηη C (,@,D) ������� �� ��' '��� ������ � ��� �������� ∆Γ∆Γ∆Γ∆Γ�& ���� �� ����� ������������; ���� �� %E�� #���(������ ����& +.,� ������1����) �12A+

� 3������� �� �(���� ��� �(��� ����������

� !������ �������� ��� ������� �������

� �� ������ ��� ��� ������� ��������� �������������

# ��� ∆∆∆∆�� ���� ���0�ππππ

φ

φ tr

θ tr K -

K +

φ

l +

J/ ψ

l -

θ

y

z

x

� �� �� ������� '�� �

�������������� 7 ���=1ψηψηψηψη) ηηηη�φφφφ )))) �� ������ �������

� F��� �������� ������� ���

������ ����� �������� �� ∆Γ∆Γ∆Γ∆Γ�

������������ ������� � ��������� ��

γγγγ ����$�&)� 4@D� ������1����) �12A+

� ������� γ+φγ+φγ+φγ+φ� � ���� ������� # �� ���� ��� ��������� ����� �����

�� 7 ��8 � 0�( !G G ��

# ��� φφφφ� �������� � ���=1ψφψφψφψφ

� ���� �� ��' ������ ���������� ��

������ �������

� �������� γγγγ � ��� �������� �� ��' ������ ������ � �� ����

� 0��������� '�� ������ γγγγ ���� !� �� '�� ����� ��' ������ �

����

� F(��� ��������� '�� ���07>8ππππ ��

������� ������� �������

# .,,� ������1����

����°°°°������

����°°°°������

����°°°°������

σσσσ�γγγγ�∆∆∆∆��

��������� ��� ����&

744°°°° A γγγγ A+,4°°°° 8

ubs s

s

c

cbs s

su

��

��

0�(

!G

!G

0�(

������������ ������� � ��������� ��

γγγγ ����$���

� ������� ��� ��������� ����������

��� ���ππππππππ ��� ���!! �� �������� 3�� ��� 3��

* �7�8 6 *�� ���7∆∆∆∆� �8 G *����7∆∆∆∆� �8� 3�� ��� 3�������� ��

# γγγγ# � ��� ������ φφφφ� �� φφφφ�# ������1����6��θθθθ

� F�� φφφφ� ��� φφφφ� ���� =1ψφψφψφψφ ��� =1ψψψψ!�

� F(��� ��������& �ππππππππ6�!!) θθθθππππππππ6θθθθ!!� D �����������) / �����'��& ����� ��� γγγγ

Bd/s

π/K

π/Kπ/K

π/KBd/s

�.B� ���ππππππππ ������1����) �12A,@H�/H� ���!! ������1����) �126,@/+±,@+

� σ(γσ(γσ(γσ(γ)))) C 4°°°°G ���������� ���� F(��� �������� �������

�2������ �� ��' ������ � ������

Bs→K+K−

(95%CL)

Bd→π+π−(95%CL)

d

������������ ������� � ��������� ��

γγγγ ����$��&+),+� -����./����.&�� ��0������ ��� �� ����� ���������� ��

A1 = �A1

A2

�A2 = A2 e−2iγA3

A4

γ∆

γ

� ������� B ���(��������� ����

����� �����

# 2���(������ ������� !>, �� !>,

# <��� ������� ����� ������

# �� ����& I3.13+I C ,@D

� J��� �� ������� 5(���� �������

� J�' ������ � 0,(0, ����

����� ������ ��� �����������

( )( )( ) ( )( )( )( ) ( )$�

�7�

$

$

�7�

$

�7�

$�

�7�

�7�

$

�7�

$��

$��

���� ��

���� ��

��� ��

���� ��

�� ��

�� ��

��!

!

!

��!

!

!

+=→=

⋅=→=

=→=

+=→=

→=

→=

− γ

���

���

����

���!

"��#

"���

"���

$ %&

&! →→→→ '� (�)

*)��)+�

&! →→→→ '��)*ππππ��)+�

&! →→→→ '��)�ππππ*�)+�

, �!�

σ(γ) ~ 8° in a year(55° < γ < 105°, -20° < ∆ < 20°)

������������ ������� � ��������� ��

α α α α ����$�� ρπρπρπρπ � π π π π 1π π π π .π π π π +

� +D� �����1���� '�� �126,@5,

� ��� ��������� 0���K�������

� ������������ ����� ���������

�� αααα ���� � 9(��������� ��) ����� ��� ������� ������

���������� ��� ��������

����������

� 2�������� ������� � ��� ����

σσσσ�αααα�-��°°°°

generated reconstructed& selected

M(π 0π −)

M(π 0π −)M(π0π+)M(π0π+)

0

20

40

60

80

2 4 6 8 10

Effic

iency

(%

)

pT (π0) (GeV/c)

πo reconstruction efficienty— merged π0 — resolved π0

0

0.5

1

1.5

2

-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

10

20

30

40

50

��

0

∆χ2

ρ

η

7 ������� '���& ����������; αααα ���� ��ρρρρρρρρ ))))

0.42

0.43

0.44

0.45

0.46

0.47

55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

α (degrees)

Bac

kgro

und

frac

tion

1σ1σ

2σ2σ

������������ ������� � ��������� ��

Bs →→→→ µµµµ++++µµµµ−−−−

� 2� & �� 6 7/@4±+@,8 x +,(9

� �� �� ���������� �������� � ���� 2F2L ������

� ����� �������� ��� ��' ������

� +H ������1���� �������� ������� 2� �������� ����

� ������� ��� �12 A 4@H�� 9,: �@�@ ���� %�µ8� >� "�*��� ���� � ������ �� ����� ������ ������� �� �12

� ���������

# ���������� ����������

# ������ ��� ��������

�������� �����������

# J�����K���� ������

> ����� '�� µµµµ ���� ���(�������� ������ ���� ���� ����� �� ��

�������� ����������

M ���� ���� ���� ����

'�� 4 ����� ����

������������ ������� � ��������� ��

����� �

� ��� $% ��������� ��� ����'��� ��� ��������� �����������

���� �������� � ����� �������� '�� ���� ����������� �

������ ��� ���������) ������� ���������� ��� ����

���������

� ��� ������� $% ���

# ����� ������� �� ���� ��� ������

# ������� !� ���������� '�� ��� ������� � �������� '���

# ������� ����� �� ���� � ������ '��� ��� ������� �� ��' ������

� $% �'�� ���� � ����� ���������� �� ���� ������� ���� ��

2� � ������� ������ � ����� �� ��� ��' ������ �� ����

������� ��' ������ �� � ����� ���� �����) ���� ��� ���� ����

�� ���� �����@

������������ ������� � ��������� ��

6������� ����

������������ ������� � ��������� ��

2������ � �����

� 2��� �������� ������� �� ����������� ����������&

# �1� ��������� ���������

# �����(��������� �������� ���������

# ���������� ����������

# $��� �� ���'����� �� ������ ��� ����������) ������ ��� ��������� ��� ������

�����������

� ������ ��������& ��� ���� ���� �� �������� '���� ������

��������) ������ ��� ���������) ������ ��� ����������) ������

��������� ��0 ���������@ �������&

# F�� ������ �������� �� ���������� ������ ����������� � ��������

������ ���������

# F�� 0> ������ ��� ��0

# F�� ���(������� ������ �� ����� ��� ��������� ��� ����������

# �� ����� ��� ���������� ������������� 7���0�ππππ ��� ���0�!8

������������ ������� � ��������� ��

�&��������� ���

� � �� ������� ���� ������������������� ���� �×���� �� −��−� � ���σ�� ���µ�� ! ��������"��#�ρπ �����������$�������! % &��� �'

>

������������ ������� � ��������� �

2����������� � � � �� �� ���� 7+ ����8

# 4σσσσ �������� ∆∆∆∆�� A B5��(+) σσσσ7∆∆∆∆��8 6 ,@,+��(+ ���� ���0�ππππ# σσσσ7∆Γ∆Γ∆Γ∆Γ�1ΓΓΓΓ�86,@,+5) σσσσ7φφφφ�86,@,B ���� ���=1ψφψφψφψφ

� !� ������ 7+ ����8

# σσσσ7γγγγ8 C +D°°°° ���� ���0�!# σσσσ7γγγγ8 C 4°°°° ���� ����# σσσσ7γγγγ8 C 5°°°° ���� ���0,!>,

# σσσσ7αααα8 A +,°°°° ���� ���ρπρπρπρπ

# σσσσ7�� .ββββ8 C ,@,. ���� ���=1ψψψψ!�� "��� � ������

# σσσσ7�,1��.86 ,@,D ���� �� →→→→ !>, µµµµ++++µµµµ−−−− � . �����

# +H ���µµµµµµµµ ������1���� �� �� ��������

������������ ������� � ��������� ��

Bd →→→→ K*0 µµµµ++++µµµµ−−−−

� 2� & � J ����������) �� C +,(B

� D@D� ������1����) 21� N ,@D

� J�' ������ ����� *��78& ���'���(

����'��� ��������� � ��� µµµµµµµµ ���� �����) ������� �� ���� 2F2L ������

� ������������ ������� *��78 ��� ����

��� ���������� ���� '�� �6,

� *��7(�$38 ������������� ���� ��� �

7�'� ����� ����) ���������� ����������8

σσσσ7�,1��.86 ,@,D

AFB(s)

s=m(µµµµ+µµµµ−−−−)2 [GeV2]

x=m(µµµµ+µµµµ−−−−)2 /mB2

AFB(s/mB2)