STUDIO DELLA PRODUZIONE DI CHARM

ATTRAVERSO IL CANALE DI DECADIMENTO

D0->K3π Rosa Romita

Università di Bari

SOMMARIO

• Motivazioni fisiche per lo studio del canale di decadimento D0->K3π nelle interazioni p-p

• Statistica degli eventi di segnale e di fondo usati per l’analisi

• Strategia di analisi– Due tipi di vertexer

• Risultati per PID perfetta• Studio e risultati preliminari per PID realistica• Conclusioni e sviluppi futuri

MOTIVAZIONI FISICHE

• Cross-check del canale D0KπUtile per la comprensione degli errori sistematici

• Vantaggi e svantaggi rispetto al canale D°Kπ☻ Branching ratios: D0 K π : 3.83 % D0 K π π π : 7.45 % risonante (K π ρ0) : 6.4 % non risonante : 1.8 %☻ migliore risoluzione sulla ricostruzione del vertice secondario

☹ fondo combinatorio elevato

MISURA DI STAR@RHICIN d + Au, √sNN=200GeV

D0 K π

D0 K π ρ0

Nucl-ex/0404029 v1 23 Apr 2004

• Analisi simile a quella per D0 K π, con l’aggiunta di candidate ππ tali che

0.62 < M(π+ π-) < 0.86 GeV/c

• Tecnica dell’event mixing usata per la sottrazione del fondo

SIMULAZIONE• Segnale: Generati sulla farm di Bari 175000 eventi con

una coppia c-cbar per eventoD0 forzata a decadere nel canale di interesse ricostruzione completa corrispondono a ~107 eventi min bias

• Fondo: Generati 50000 eventi min bias sulla farm di BariAnalizzati 5*105 eventi della produzione PDC06 su

CAF

Numero D0 generate : 110000

risonanti (Kπρ): 93867

non risonanti : 16133

Numero D0 generate

con le 4 figlie in |y|<0.9 : 18181

Numero D0 ricostruite: 6209 ( 35 % )

STATISTICA DEGLI EVENTI DI SEGNALE

STRATEGIA DI ANALISI

• Per costruire la quadrupletta si parte da una coppia di tracce (+ -), si crea una tripletta (+ - +) e si aggiunge l’ultima traccia (+ - + -)

selezione su coppia, tripletta e quadrupletta• Fondo:

a. Quadruplette costruite nell’evento minimum bias combinazione di 4 tracce primarie

b. Quadruplette costruite in eventi di segnale combinazione di 4 tracce primarie e combinazioni di tracce di segnale e primarie

• Tre diversi metodi di ricostruzione dei vertici secondari:– AliVertexerTracks– AliKFVertexer (senza constraint topologico)– AliKFVertexer nuovocon constraint topologico e “diamond profile”

applicato al vertice primario

La risoluzione può essere calcolata per i tre metodi lungo le tre coordinate spaziali.

KF Old

KF New

AliVertexerTracks

STRATEGIA DI ANALISI

STRATEGIA DI ANALISI

SIGNIFICANCE

Il fondo è la combinazione delle quadruplette ottenute nell’evento minimum bias e nell’evento con una coppia c-cbar.

Sia S sia B sono stati normalizzati al numero di eventi attesi in un anno di presa dati.

MBUE BBS

SceSignifican

Segnale Fondo

SELEZIONE DELLE DOPPIETTE

• Distanza tra vertice della doppietta e vertice primario

• Distanza di minimo impatto

300 µ

500 µ

Sselez / Stot

Sselez / Stot

SELEZIONE DELLE TRIPLETTE• DCA tra tracce di segno opposto• Distanza tra vertice della tripletta e vertice primario

AliVertexerTracks AliKFVertex Segnale Fondo

500 µ 400 µ

Sselez / StotSselez / Stot

Tripletta + - + Tripletta + - +

Vertice primarioVertice primario

+ -+ -

++

Vertice primarioVertice primario

SELEZIONE DELLE QUADRUPLETTE• Distanza tra vertici delle doppiette Vs distanza tra vertice della doppietta e primario

• Distanza tra vertici delle doppiette Vs distanza tra vertice della doppietta e primario

(solo per AliVertexerTracks)

BkgBkg SignalSignal

Regione permessaRegione permessa

Taglio a 200Taglio a 200µµ per la distanza tra le doppiette per la distanza tra le doppiette

Taglio a 500Taglio a 500µ per la distanza dal primarioµ per la distanza dal primario

SELEZIONE DELLE QUADRUPLETTE

• Impulso trasverso

• Coseno dell’angolo di pointing

AliVertexerTracks AliKFVertex

Segnale Fondo

0.995

3 GeV

SELEZIONE DELLE QUADRUPLETTE

• Distanza tra vertice della quadrupletta e vertice primario

AliVertexerTracks AliKFVertex

• Significance:

Segnale Fondo

600 µ 500 µ

SELEZIONE DELLE QUADRUPLETTE

SPETTRI DI MASSA INVARIANTE

Si effettua infine il fit con una funzione che sia sovrapposizione di:

• un polinomio di terzo grado “pol3” che descriva il fondo • una gaussiana “gaus” che descriva il segnale

pesate dalla percentuale relativa 1-α e α rispettivamente: *)1(*3 gauspol

AliVertexerTracks AliKFVertex

SOMMARIO (AliVertexerTracks)

200. 400. 600. 800.

0.2 0.4 0.5 0.4

95.6% 95.63% 96.1% 97.6%

99.8% 99.9% 99.99% 99.99%

Distanza quadrupletta

S/B

Segnale rigettato

Fondo rigettato

Significance 25 25 28 25

SOMMARIO (AliKFVertex)

200. 500. 600. 800.

0.2 0.4 0.5 0.4

86.1% 88.8% 91.1% 94.3%

99.8% 99.93% 99.95% 99.97%

Distanza quadrupletta

S/B

Segnale rigettato

Fondo rigettato

Significance 18 30 30 35

Il campione viene diviso in 4 diversi bin di pT:

a. 3 < pT < 4, b. 4 < pT < 5, c. 5< pT < 6, d. pT > 6

STRATEGIA DI ANALISI

AliVertexerTracks : segnale selezionato

Il campione viene diviso in 4 diversi bin di pT:

a. 3 < pT < 4, b. 4 < pT < 5, c. 5< pT < 6, d. pT > 6

STRATEGIA DI ANALISI

a.)

d.)

b.)

c.)

AliVertexerTracks : significance

Il campione viene diviso in 4 diversi bin di pT:

a. 3 < pT < 4, b. 4 < pT < 5, c. 5< pT < 6, d. pT > 6

STRATEGIA DI ANALISI

a.)

d.)

b.)

c.)

AliVertexerTracks : massa invariante

Il campione viene diviso in 4 diversi bin di pT:

a. 3 < pT < 4, b. 4 < pT < 5, c. 5< pT < 6, d. pT > 6

STRATEGIA DI ANALISI

a.)

d.)

b.)

c.)

AliKFVertex : significance

Il campione viene diviso in 4 diversi bin di pT:

a. 3 < pT < 4, b. 4 < pT < 5, c. 5< pT < 6, d. pT > 6

STRATEGIA DI ANALISI

a.)

d.)

b.)

c.)

AliKFVertex : massa invariante

PID REALISTICA (STUDIO PRELIMINARE)

E’ stata usata la “Combined PID”:

1. Sono usate le informazioni provenienti dai vari rivelatori :

2. In particolare, quando l’impulso della traccia è > 0.6 Gev/c si richiede che essa sia identificata almeno nel TOF

kpekk

i

Ckr

CiriW

,,,,

)()(

)()()()()( iririririr TRDTOFTPCITS

r(i) = funzione di risposta

C = concentrazione della specie

PID REALISTICA (STUDIO PRELIMINARE)

3. Le concentrazioni sono state calcolate in 5 bin d’impulso in base alle concentrazioni relative delle diverse specie, identificate dal MonteCarlo

μe

πk

p

P (GeV/c)

PID REALISTICA (STUDIO PRELIMINARE)

4. La traccia viene identificata secondo il criterio della probabilità massima.

Per i K si ottiene:

EFFICIENZA CONTAMINAZIONE

SIGNAL

Ricostruendo i vertici con il metodo AliVertexerTracks e applicando gli stessi tagli descritti in precedenza, si ottiene:

RISULATI CON PID REALISTICA

CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI

• E’ stato analizzato un campione di segnale corrispondente a circa 107 eventi min bias

• L’analisi è stata portata avanti con due diversi metodi di ricostruzione dei vertici secondari

• Sono stati ottenuti risultati sia ipotizzando PID perfetta che PID realistica, dimostrando che è possibile osservare la D° in questo canale di decadimento

• Completare l’analisi con PID realistica e valutare le correzioni per accettanza e ricostruzione

Calcolo dell’errore sulla significance

STRATEGIA DI ANALISI

A partire dalla formula Significance= S/(S+B), si calcola l’errore sulla significance con la propagazione degli errori. Si possono usare le variabili indipendenti S= numero di eventi di segnale in un dato intervallo, T= S+B= numero di eventi totale in un dato intervallo. Gli errori sulle due variabili sono rispettivamente: σS=√S e σT=√T , da cui:

Per un anno di presa dati, si stima:

2

22

22

2

T

S

T

ST

TS

S