Monika Panušková/FZU ASCR

Prezentace na téma: "Monika Panušková/FZU ASCR"— Transkript prezentace:

1 Monika Panušková/FZU ASCR
B-tagging in ATLAS Monika Panušková/FZU ASCR

2 B-tagging in ATLAS Malá Skála
Outline Motivation B-tagging basics Misalignment studies on ttbar events B-tagging in ATLAS Malá Skála

3 B-tagging in ATLAS Malá Skála
Motivace b-tagging je nezbytný na extrakci signálu od pozadí v řadě zajímavých kanálů na LHC: • top fyzika (pár nebo osamocený t kvark) • Higgsova fyzika (H->bb): objev a měření vlastností • SUSY (h->bb, bbH/A) • Exotické modely (malý Higgs, ….) • a samozřejmě nečekané… Požadavky se liší pro každý kanál: • ttbar: důraz na potlačení pozadí pro čisté měření, Efektivita není problém • ttH(bb): taktéž velké pozadí, potřebujeme 4 btagy a vysokou efektivitu (malý účinný průřez signálu) B-tagging in ATLAS Malá Skála

4 Introduction to b-tagging
Velká doba života B hadronů B+/B0/Bs : ct ~ 470 mm Lb : ct ~ 390 mm pro Energie ~ 50 GeV, délka letu ~ 5 mm, Metody značkování Geometrické (impact parameter, secondary vertex) Soft-lepton tagging (low pT electron/muon from B/D ) B-tagging in ATLAS Malá Skála

5 B-tagging in ATLAS Malá Skála
Impact parameter (IP) Signed impact parameter a0 B-tagging in ATLAS Malá Skála

6 B-tagging in ATLAS Malá Skála
Tagger IP2D Dvě statistické hypotézy b | u hypotézy: b(S), u(S) Pro každou dráhu: poměr b(S)/u(S) Váha jetu standardním statistickým způsobem: B-tagging in ATLAS Malá Skála

7 B-tagging in ATLAS Malá Skála
Tagger IP2D (2) Liší se dostatečně na to, aby se b jet odlišil B-tagging in ATLAS Malá Skála

8 Seznam hlavních taggerů
B-tagging in ATLAS Malá Skála

9 IP3D+SV1 combined tagger
Momentálně nejvýkonnější B-tagging in ATLAS Malá Skála

10 B-tagging performance
B-jet efficiency eb Jmenovatel: Jety definované jako b z Monte Carlo generátoru pT > 15 GeV/c |n| < 2.5 Čitatel To samé + cut na váhu b-jetu Light-jet rejection Ru = 1/eu R=100 znamená 1% špatně označených jetů Light jet = u,d,s,g B-tagging in ATLAS Malá Skála

11 B-tagging performance (2)
Release 12, IP3D+SV1 tagger B-tagging in ATLAS Malá Skála

12 B-tagging performance (3)
Release 12, IP3D+SV1 tagger B-tagging in ATLAS Malá Skála

13 B-tagging performance (4)
Release 12 B-tagging performance (3) Release 12, IP3D+SV1 tagger B-tagging in ATLAS Malá Skála

14 Effects of misalignment
Nedostatek znalosti o poloze detektorů Z misaligned k perfektnímu alignmentu za zhruba rok B-tagging in ATLAS Malá Skála

15 Residual misalignment
Specializované algoritmy na alignment celého ATLASu existují Nejsou dokonalé Misalignment zbývající po aplikaci alignmentu = residual misalignment Poučený odhad misalignment v pixelovém detektoru: B-tagging in ATLAS Malá Skála

16 Error Scaling - introduction
A way to fight the residual misalignment is error scaling: There are different measurements errors coming from clustering and tracking (due to initial/residual misalignments and/or improper knowledge of calibration mechanism) It guarantees proper tracking (track scoring, outlier flagging, tracking efficiency and parameter resolution) Improves calibration and alignment -> essential for b-tagging B-tagging in ATLAS Malá Skála

17 Error Scaling - principle
There are 2 parameters which modify the error matrix: Parameter a corrects the effects correlated with measurement errors Parameter c corrects uncorrelated effects The parameters are not universal for the whole tracker Different parameters for Pixel X direction, Pixel Y direction, SCT, TRT 16 constants altogether Muon spectrometer has its own set of error scaling parameters B-tagging in ATLAS Malá Skála

18 Error Scaling - calculation
Using reconstruction of single 200 GeV muons Independent of material effects => good standard candles Reconstruction produces an ntuple with the pull widths B-tagging in ATLAS Malá Skála

19 Error Scaling – calculation (2)
Parameter a Je to multiplikativní rozdíl šířky pullu od 1.0, tj. přímo standardní odchylka sigma distribuce pullů získaných v posledním kroku Potřebujeme 2-3 iterace B-tagging in ATLAS Malá Skála

20 Error Scaling – calculation (2)
Parameter c It appears in the misaligned environment It is calculated from the formula s0 = … B-tagging in ATLAS Malá Skála

21 Error Scaling – results
c[mm] B-tagging in ATLAS Malá Skála

22 B-tagging & residual misalignment
study of residual misalignment effect on b-tagging using ttbar events = main background for ttH->bb channel 1.)Residual misalignment introduced by hand 2.)Error scaling applied B-tagging in ATLAS Malá Skála

23 B-tagging & residual misalignment
per cents with respect to the original value B-tagging in ATLAS Malá Skála

24 B-tagging & residual misalignment - observation
ip3D+SV1 –improvement to 50 % of original value (=without residual misalignment) other two taggers – small or no improvement not a real problem as only IP3D+SV1 is used for physics B-tagging in ATLAS Malá Skála

25 B-tagging - conclusions
b-tagging is crucial in extracting signal from background on LHC can play important role in several Higgs discovery channels (ttH->bb) and Higgs supplementary channels (WH) several taggers developed, for physics we use combination of impact parameter significance and secondary vertex finder (IP3D+SV1) efficiency/rejections gets lower with higher pT misalignment can be treated by dedicated alignment algorithms residual misalignment can be cured to the large extent by introduction of Error Scaling B-tagging in ATLAS Malá Skála