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一种利用 ATLAS 探测器区分强子衰变的 boosted $Z$ 玻色子与 $W$ 玻色子的新方法

高能物理 - 实验 2016-06-01 v2

摘要

boosted WWZZ 玻色子衰变产生的强子喷流内部粒子的分布可用于将此类喷流与连续背景区分开来。在给定一个喷流已被识别为可能源于 boosted WWZZ 玻色子的强子衰变后,本文提出了一种进一步区分 ZZ 玻色子与 WW 玻色子的技术。所使用的变量为喷流质量、喷流电荷和 b-tagging 判别量。由这些变量构建了一个似然 tagger,并在 LHC 上的 ATLAS 探测器对 s=8\sqrt{s}=8 TeV pppp 碰撞中 s=8\sqrt{s}=8 TeV pppp 碰撞的 WWZW'\rightarrow WZ 模拟中进行了测试,玻色子的横动量范围为 200 GeV <pT<<p_{T}< 400 GeV。对于 ϵZ=\epsilon_Z= 90%、50% 和 10% 的 ZZ 玻色子标记效率,可分别实现 1.7、8.3 和 1000 的 W+W^+ 玻色子标记拒绝因子(1/ϵW+1/\epsilon_{W^+})。由于缺乏高 pTp_{T}、强子衰变 ZZ 玻色子的纯样本,无法在数据中测量这些效率。然而,利用 s=8\sqrt{s}=8 TeV 下 20.3 fb1^{-1} 数据中 ttˉt\bar{t} 富集的事件样本,在数据中研究了对 boosted WW 玻色子的 tagger 输入建模。这些输入在不确定度范围内得到了很好的建模,这增强了对预期 tagger 性能的信心。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.04939,
  title  = {A new method to distinguish hadronically decaying boosted $Z$ bosons from $W$ bosons using the ATLAS detector},
  author = {ATLAS Collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04939},
  year   = {2016}
}

备注

32 pages plus author list (49 pages total), 19 figures, published version, all figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/PERF-2015-02/