PP_LAL

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Mesure de la mass du W

• Paramètre fondamental du MS combiné avec la
  masse du top ? contrainte sur la mass du Higgs
• Depuis sa découverte en 1983 mesurée avec une
  précision croissante
• A partir de la correction radiative à la masse du
  W ? même contribution au fit du Higgs ? ?mW
  0.007 ?mtop
• Run I ?mtop 4.3 GeV ? ?mW 30 MeV au Run II
  la précision sur ?mtop (2.5 GeV) impose de
  nouvelles contraintes sur ?mW .

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Les principes de la méthode

• W?e/? ? X e plus précis dans D0 que ?
• Pte et Ut (vecteurs) mesurés dans le plan
  transverse
• Pte calibré avec le Z
• Ut moment hadronique qui balance le PtW
  (modélisé avec le Z)
• Pt ? - Ut - Pte
• variables cinématiques sensibles à la masse du
  W
• mt sqrt(Pte Pt ? - Pte Pt ?)
• distribution sensible à PtW/M2W
• énergie hadronique de recul
• Pte
• distribution sensible à PtW/MW sensible au PtW
  ? modèle théoriques
• insensible à l énergie hadronique de recul
• Pt ?
• Inconvénients de mt Pte !
• Cependant ces 3 variables ne sont pas corrélées
  à 100 ? combinaison
• La forme du spectre de ces 3 variables est
  sensible à la masse du W ? MC templates ?
  likelihood

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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
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Modèle du détecteur

• E(e) ?EM E0 ?(Lumi,U) ?EM.X
• ?EM réponse du calo
• ?(Lumi,U) contribution de l énergie hadronique
• dépend de la luminosité et de la composante (
  à Pt(e)) de l énergie de recul au W qui est
  contenue dans le cône (0.2) de lélectron
• ?EM.X résolution du calo X gaussienne (0,1)
• Ut -(Rec PtW ?rec.X) Pt - ?U
  (Lumi,U)Pt(e) ?mbPtmiss
• Rec réponse du calo aux hadrons de recul
• ?U (Lumi,U) énergie hadronique dans le cône
  de l électron
• ?mb facteur de correction pour fitter les
  données

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Le calorimètre

• Electron et hadrons
• Calibration ? CALGO
• Effets de la matière devant le calo (sans CPS)
• résolution (sampling et terme constant)
• réponse? échelle en énergie et offset
• linéarité

La compréhension des donnéees du calorimètre est
fondamentale pour évaluer les systématiques
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Calorimètre (suite)

• Notre calo est bien maltraité !

Les surprises de la bobine supra
0.21 X0 (cryostat) new coil 4X0
X0
1.56
0.748
NbTi / Copper (!!) / AL Cette inohomogénéité
nest pas reproduite correctement dans MC p17
Le CPS pas utilisé (encore) mais..saturation pour
le W/Z
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Corrections géométriques

• Correction de lénergie perdue avec le MC p17 en
  fonction de ? et de l énergie incidente

?E 22/sqrt(E)
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Effet de la correction dénergie perdue sur la
masse du W (Jan)
L énergie perdue dans la matière inactive est
vraiment un problème ! Il nest pas possible de
mesurer la masse du W sans estimer la précision
de ces corrections
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Effet des fausses correction de p14

• Corrections dénergie perdue de p14 sont
  appliquées 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 absorbée par le fit au Z
• elle est dautant plus absorbée si on fait un
  fit par bande de eta
• Résultat 60 Mev si fit global
  40 Mev si fit en eta

On connait lerreur de p14/p17
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Les bizarreries du J/?
Pourtant indispensable pour mesurer le terme de
sampling !
Hm lt20
Hmlt50 !!! 30 evts bizarres? bobine ??
?E 24 2 ok with MC
Quand on ne sépare pas les deux terme de sampling
35 !!
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Et le terme constant avec le Z
Données ? ?E 2.9 geV
MC ??E 2.2 geV
Mais désaccord entre data et MC !!!! bobine ???
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Terme constant à partir du Z
MC rapide Z généré avec différents ?E et
termes constants
Z résol 2.9 GeV
?Z 22/sqrt(E)
1.8ltcstlt2.2
Cst en
à refaire
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Energy scale and offset
Test du FITTER

• code tested with full MC
• Z?ee MC get mass peak
• generator level Z?ee wz_epmcs
• mass peak for each (scale,offset)

Le code marche ! Il faut le J/Psi ..
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Les Générateurs
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 boson0)
• 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 resbosFSR 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 resbosw/zgrad as the main generator for W
  mass analysis and use
• the other generators to estimate various
  sytematics

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PDF effet sur lacceptance du détecteur et la
cinématique de l électron CTEQ6 20 paramètres
libres matrice 20x20 diagonalisée Directions
propres correspondant à une combinaison
linéaire.. 40 erreurs ? ??2 100 (90 CL)
Pour ces 40 erreurs variations de la masse du W
par rapport a la valeur centrale
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Status du reprocessing/fixing/skimming ..et MC

• Reprocessing p17.03.03 et p17.05.01 trigger V14
• même d0reco
• fixing p17.07.01 (vertexing, refit des traces,
  calib hadrons)
• 15 Novembre
• skimming (fin Novembre)
• TMB? CAFTree
• MC p17.06.02 2 versions fixée et non-fixée
• 1M W ? e ?
• 500K Z ? ee
• insuffisant !!!!

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Conclusion

• Encore beaucoup de travail !!!
• principe ajuster le MC rapide sur le MC
  complet
• estimation des systématiques
• théoriques
• sampling/réponse/linéarité
• bruit de fond
• etc
• outil Fitter (likelihood/chi2..) prêt !
• MtW/MtZ et PtW/PtZ tentative au Run I limité
  par la stat sur le Z
• rien pour Moriond !! Peut être pour l été
  2006 ??
• Un peu isolé dans D0 France malheureusement
  pourtant quel beau sujet de thèse !! (plus
  excitant quune limite en RPV !!)
• habilitation de Jan
• thèse à venir à Orsay ??

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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 !
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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 100 120 87 60(55) 47(42)
MT 177pb-1
MeV
fb-1
Linéarité 40 Mev 400pb-1
If total 2 20MeV
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Etude linéarité avec le Z
Energie et ? sont corrélés
rouge data bleu MC p17
Erreur systématique 40 Mev
21
J/Psi
22
Fit de la Masse