Mesure de la mass du W - Tevatron

Mesure de la mass du W - Tevatron

Mesure de la mass du W Paramtre fondamental du MS combin avec la masse du top contrainte sur la mass du Higgs Depuis sa dcouverte en 1983 mesure avec une prcision croissante A partir de la correction radiative la masse du W mme contribution au fit du Higgs mW= 0.007 mtop Run I mtop = 4.3 GeV mW = 30 MeV au Run II la prcision sur mtop (~2.5 GeV) impose de nouvelles contraintes sur mW . Les principes de la mthode We/ + X e plus prcis dans D0 que Pte et Ut (vecteurs) mesurs dans le plan transverse

Pte calibr avec le Z Ut moment hadronique qui balance le PtW (modlis avec le Z) Pt = - Ut - Pte variables cinmatiques sensibles la masse du W: mt = sqrt(Pte* Pt - Pte* Pt ) distribution sensible PtW/M2W nergie hadronique de recul P te distribution sensible PtW/MW sensible au PtW modle thoriques insensible l nergie hadronique de recul

Pt Inconvnients de mt + Pte ! Cependant ces 3 variables ne sont pas corrles 100% combinaison La forme du spectre de ces 3 variables est sensible la masse du W MC templates likelihood Fit de la Masse Rouge data Bleu masse Wc 2.5 GeV Vert masse Wc + 2.5 geV 100 pas de 50 MeV

+- masse Wc = 80.42 GeV Likelihood Modle du dtecteur E(e) = EM E0 + (Lumi,U||) + EM.X EM rponse du calo (Lumi,U||) contribution de l nergie hadronique dpend de la luminosit et de la composante || ( Pt(e)) de l nergie de recul au W qui est contenue dans le cne (0.2) de llectron EM.X rsolution du calo X gaussienne (0,1) Ut = -(Rec PtW + rec.X) Pt - U|| (Lumi,U||)Pt(e) + mbPtmiss Rec rponse du calo aux hadrons de recul U|| (Lumi,U||) nergie hadronique dans le cne de l lectron mb facteur de correction pour fitter les donnes

Le calorimtre Electron et hadrons: Calibration CALGO Effets de la matire devant le calo (sans CPS) rsolution (sampling et terme constant) rponse chelle en nergie et offset linarit La comprhension des donnees du calorimtre est fondamentale pour valuer les systmatiques Calorimtre (suite) Notre calo est bien maltrait ! Les surprises de la bobine supra: + ~0.21 X0 (cryostat) + new coil=~ 4X0 X0 1.56

0.748 Le CPS pas utilis (encore) mais..saturation pour le W/Z NbTi / Copper (!!) / AL Cette inohomognit nest pas reproduite correctement dans MC p17 Corrections gomtriques Correction de lnergie perdue avec le MC p17 en fonction de et de l nergie incidente E corretaa corretab 2 corretac 4 E ~ 22%/sqrt(E) Effet de la correction dnergie

perdue sur la masse du W (Jan) L nergie perdue dans la matire inactive est vraiment un problme ! Il nest pas possible de mesurer la masse du W sans estimer la prcision de ces corrections Effet des fausses correction de p14 Corrections dnergie perdue de p14 sont appliques au MC p17, au Z et au W Estimation de lerreur sur la masse du W On mesure en fait MW/MZ une partie de cette erreur est absorbe par le fit au Z elle est dautant plus absorbe si on fait un fit par bande de eta Rsultat: ~ 60 Mev si fit global

On connait lerreur de p14/p17 ~ 40 Mev si fit en eta Les bizarreries du J/ Pourtant indispensable pour mesurer le terme de sampling ! Hm <20 E ~ 24% 2% MC ~ ok with Hm<50 !!! ~30% evts bizarres bobine ?? Quand on ne spare pas les deux terme de sampling ~ 35% !! Et le terme constant avec le Z Donnes E = 2.9

geV MC E = 2.2 geV Mais dsaccord entre data et MC !!!! bobine ??? Terme constant partir du Z MC rapide Z gnr avec diffrents E et termes constants Z rsol =2.9 GeV Cst en % Z = 22%/sqrt(E) 1.8%

Energy scale and offset Test du FITTER code tested with full MC Zee MC get mass peak generator level Zee + wz_epmcs mass peak for each (scale,offset) Le code marche ! Il faut le J/Psi .. Les Gnrateurs Most recent QCD and QED calculations requested. Many generators available but a consistent package containing all QCD and QED corrections not on shelf ! resbos: QCD calculation for multiple gluons and single parton emission photos ; FSR only, shower approach at most 2 photons

wgrad/zgrad: ISR (photon), FSR radiation, EW corrections at most 1 final state photon..no QCD (PT boson=0) horace : real and virtual multi-photon radiation corrections to all orders,shower approach, no QCD corrections winhac : similar to horace + EW corrections another method to calculate QED corrections at all orders (YFS exponentiation), no QCD corrections resbosA: resbos+FSR at most 1 photon - all generators implemented inside framework..very easy to use - outputs almost tested - startegy for combining resbos (QCD) and other QED generators proposed and implemented in the framework - Use resbos+w/zgrad as the main generator for W mass analysis and use the other generators to estimate various sytematics PDF effet sur lacceptance du dtecteur et la cinmatique de l lectron CTEQ6 20 paramtres libres matrice 20x20 diagonalise Directions propres correspondant une combinaison linaire..

40 erreurs 2 = 100 (90% CL) Pour ces 40 erreurs variations de la masse du W par rapport a la valeur centrale Status du reprocessing/fixing/skimming ..et MC Reprocessing p17.03.03 et p17.05.01 trigger V14 mme d0reco fixing p17.07.01 (vertexing, refit des traces, calib hadrons) ~15 Novembre skimming (fin Novembre) TMB CAFTree MC p17.06.02 2 versions fixe et non-fixe 1M W e 500K Z ee insuffisant !!!! Conclusion

Encore beaucoup de travail !!! principe: ajuster le MC rapide sur le MC complet estimation des systmatiques thoriques sampling/rponse/linarit

bruit de fond etc outil Fitter (likelihood/chi2..) prt ! MtW/MtZ et PtW/PtZ tentative au Run I limit par la stat sur le Z rien pour Moriond !! Peut tre pour l t 2006 ?? Un peu isol dans D0 France malheureusement pourtant quel beau sujet de thse !! (plus excitant quune limite en RPV !!) habilitation de Jan thse venir Orsay ?? Erreur statistique sur le fit mt D0

RunIB CC 82 pb-1 100 Mev Run II CC 177 pb-1 68 Mev (72) CDF Run Ib 90 pb-1 67 MeV Run IIb 220 pb-1 43 Mev (44) Ne pas tenir compte de la valeur centrale ! Projections energy scale: scaling RunII/RunI Z resolution factor~ 1.27

e resolution : sampling term and cst term accuracy.. 50 MeV ? J/ ! total 2 dominated by theory almost could drop from 30 MeV to 20 MeV MeV (RunI) 100pb-1 200pb-1 400pb-1 1000pb-1 2000pb-1 W statistics 70 70

49 31 22 e energy scale 56 70 49 31 22

e resolution 19 50 35 22 16 Recoil model 35 35

25 16 11 Total 1 98 116 81 52 37 PT(W)

15 bkg 9 PDF 8 QED corr 12 (W) 10

Total 2 30 Total 1x2 100 MT 177pb-1 MeV fb-1 Linarit ~40 Mev 400pb-1 120 87

60(55) 47(42) If total 2 = 20MeV Etude linarit avec le Z Energie et sont corrls rouge = data bleu = MC p17 Erreur systmatique ~ 40 Mev J/Psi Fit de la Masse

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