Krótki opis realizowanego
pomiaru:
W ramach przedmiotu realizowana będzie
analiza danych symulowanych przy
wykorzystaniu pakietu ROOT.
Przeprowadzona zostanie analiza (pomiar)
polaryzacji bozonu Z->ee w procesie
produkcji Drell-Yana przy energii w
środku masy sqrt(s) = 8 TeV w zderzeniu pp
oraz interpretacja wyników w
formaliźmie Chromodynamiki Kwantowej (QCD).
Literatura:
--> opis
teoretyczny:
1) wprowadzenie:
CERN seminarium: pdf
arXiv:1005.2601,
arXiv:1010.1552
2)
zastosowanie do W i Z produkcji w pp zderzeniach (
inna notacja)
Mirkes92.pdf, Mirkes94_9406381.pdf,
--> opublikowane wyniki eksperymentalne, CDF na akceleratorze
Tevatron
arXiv:1103.5699,
arXiv:1307.0770
-->
opublikowane wyniki eksperymentalne; ATLAS
arXiv:1606.00689
Dane z symulacji
Monte Carlo: link
--> więcej
danych: link
-->
dane w formacie odpowiadającym jednemu z
etapów analizy: link
Dane z pomiaru eksperymentalnego, eksperyment ATLAS na akceleratorze LHC:
--> dane w formacie
odpowiadającym jednemu z etapów analizy: link
Pakiet ROOT: link
7.04.2020: Root
lectures : link, (macro); link, (macro) ; link
Root tutorials: link,
link
Root user guide: link
Zapoznanie sie z pakietem root (tutorial), tworzenie prostych
histogramów,
przygotowanie kodu dla wczytania danych
Monte Carlo
Przykładowe macro (dla początkujących) HowToReadTree.C
Ustawienie
zmiennej środowiskowej:
export
LD_LIBRARY_PATH = /usr/local/lib/root
lub
setenv
LD_LIBRARY_PATH /usr/local/lib/root
20.04.2020:
zadanie 1:
Prosta kinematyka:
a) narysuj
rozkłady energii poprzecznej, pseudorapidity oraz kata
azymutalnego
dla obiektu "tag_" raz "el_" korzystając ze
zmiennych:
el_cl_Et, el_cl_eta, el_cl_phi
tag_cl_Et, tag_cl_eta, tag_cl_phi
b) narysuj rozkład masy inwariantnej dla pary "tag-el"
c) biorąc tylko pary dla których m_(tag-el) = 80 -100 GeV narysuj
rozkład pT, Y dla par ( reprezentujących zrekonstruowany Z->ee )
zadanie 2:
Przejście do układu Collins-Soper:
korzystając z bibloteki dla TLorentz vector dokonaj
transformacji do
układu spoczynkowego bozonu Z, oraz narysuj rozkłady cosTheta, phi
dla elektronu w tym układzie (el_charge = -1)
kod dla rekonstrukcji zmiennych w układzie
Collins-Sopper: snippet
27.04.2020:
zadanie 3:
Biorąc tylko pary dla których m_(tag-el) = 80 -100 GeV narysuj
dla elektronu rozkład w zmiennych cosThetaCS oraz phiCS w
binach pT_Z
pT_Z = [0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 100, 200] GeV
Przeliczyć wzory na otrzymanie Ai współczynników metodą
momentów.
Plik z histogramami otrzymanych tą metodą współczynników Ai:
Histos_RefAi_PowHeg.root
m_hPsdA0 - histogram dla A0
m_hPsdA1 - histogram dla A1
m_hPsdA2 - histogram dla A2
m_hPsdA3 - histogram dla A3
m_hPsdA4 - histogram dla A4
m_hPsdA5 - histogram dla A5
m_hPsdA6 - histogram dla A6
m_hPsdA7 - histogram dla A7
zadanie 4:
Wczytaj te histogramy. Dla każdego analizowanego przypadku wylicz
wagę
tak aby otrzymać serie przypadków o rozkładzie płaskim w układzie
Collins-Soper
w pełnej przestrzeni fazowej (patrz wprowadzenie)
Jak wyglądają teraz rozkłady elektronu w zmiennych cosThetaCS i
phiCS w binach pT
otrzymane z analizy
ważonych przypadków?
Porównaj z rozkładami otrzymanymi bez stosowania wag.
4.05.2020:
zadanie 5:
Przeanalizuj serie przypadków Monte Carlo:
--> przeprowadź selekcje przypadków Monte Carlo, akceptuj tylko
takie przypadki
w których
el_cl_Et > 25 GeV oraz tag_cl_Et > 25 GeV
|el_eta| < 2.47 wykluczając bszar 1.37 < |el_eta| < 1.52
|tag_eta|
< 2.47 wykluczając bszar 1.37 < |tag_eta| <
1.52
el_charge !=
tag_charge
el_mediumPP =
1 oraz tag_mediumPP = 1
m(el, tag) =
80-100 GeV
--> zrob tabele ze statystyka jaki % acceptowany
przez poszczegolne warunki selekcji
--> dla każdego
analizowane przypadku Monte Carlo zastosuj wagę która
odpowiada wielomianowi P_i (cosThetaCS, phiCS)
--> wypełnij ważonymi przypadkami histogramy 2-wymiarowe
(cosThetaCS, phiCS)
osobno dla każdego binu pT oraz dla każdego współczynnika Ai
Razem: 8 x 9 = 72 histogramów --> przemyśl
wygodny sposób na ich indeksowanie
11.05.2020: praca nad
analizą
zadanie
6:
przygotowanie procedury fitujące rozkłady w MC dla kazdego
binu pT
oraz sumę Monte Carlo templates dla danego binu
Wyznaczenie współczynników Ai z parametrów
fitów
porównaj z wartościami referencyjnymi w histogramach:
m_hPsdA0, m_hPsdA1, ... m_hPsdA7 w pliku Histos_RefAi_PowHeg.root
To jest tzw. "closure test" metody ponieważ spodziesz sie otrzymać
te
same wartości w ramach błędu statystycznego błędu fitowania.
18.05.2020: praca nad analizą
zadanie 7:
Przeanalizuj serie przypadków danych eksperymentalnych:
--> ta same selekcja co dla przypadków Monte Carlo
--> format pliku jest inny, dostosuj swój kod
do czytania nowego formatu, możesz użyc
juz policzonych wartości cosThetaCS, phiCS
--> zaakceptowanymi przypadkami wypełnij histogramy
2-wymiarowe (cosThetaCS, phiCS)
osobno dla każdego binu pT
Narysuj rozkłady jednowymiarowe (cosThetaCS) oraz (phiCS) dla
różnych binów pT
aby zobaczyć jak rozkłady w danych różnia się od modelu Monte Carlo.
Zwróć uwagę, że w danych eksperymentalnych nie dokonalismy odjęcia
tła
oraz nie uwzględniliśmy
poprawek na różnice w odpowiedzi detektora pomiędzy
danymi eksperymentalnymi i symulacją Monte
Carlo.
Wykonaj fitowanie współczynnikow Ai używając MC templates
oraz rozkladów otrzymanych z danych eksperymentalnych.
Porównaj z referencyjnymi wartościami z modelu Monte Carlo?
Ostatnia
modyfikacja:
7.04.2020
Elzbieta
Richter-Was
Wstecz
M