2013 - Herbstschule Maria Laach - Universität Siegen

38 45. Herbstschule für Hochenergiephysik Maria Laach 2013
Für die Kalibrierung werden B 0 -Zerfallskanäle mit flavourspezifischen Endzuständen genutzt.
In diesen Kanälen kann der Endzustand f des B 0 -Mesons nur dann durch ein initial als NB 0
produziertes Meson erreicht werden, wenn sich das NB 0 vor seinem Zerfall in sein Antiteilchen
umgewandelt hat. Mittels zeitabhängiger Messung der Anzahl von B-Mesonen, die vor ihrem
Zerfall oszilliert (N mixed .t/) bzw. nicht oszilliert (N unmixed .t/) sind, lässt sich die Mischungsasymmetrie
A mix .t/ messen.
A mix .t/ N unmixed.t/ N mixed .t/
N unmixed .t/ C N mixed .t/ D .1 2!/ cos .m dt/ D D cos .m d t/ :
Anhand der Dilution D wird die echte Mistag-Rate ! bestimmt und die Kalibrierung durchgeführt.
Zusätzlich lässt sich die Mischungsfrequenz m d messen. Dieser Parameter ist unter
anderem relevant bei der Überprüfung der Unitarität der CKM-Matrix. In der Analyse der LHCb-
Daten aus dem Jahr 2011 konnte mithilfe der Zerfallskanäle B 0 ! D C und B 0 ! J= K 0
die bisher genaueste Einzelmessung von m d erreicht werden.
E-6 (C) Messung der Effizienz von b-Tagging Algorithmen mit
dileptonischen t Nt Ereignissen
MICHAEL HOMANN
Institut für Physik, TU Dortmund
In der moderenen Teilchenphysik ist die Bestimmung von Eigenschaften von Elementarteilchen
wie dem Higgs-Boson oder dem Top-Quark durch Experimente an Beschleunigern von großem
Interesse. Diese Teilchen zerfallen zu einem gewissen Anteil in bottom-Quarks. Bottom-Quarks
hadronisieren und erzeugen dabei einen Teilchenschauer, welcher als Jet bezeichnet wird. Da
Jets allerdings auch von anderen Quarks erzeugt werden können, ist es erforderlich Algorithmen
zu entwickeln, die die b-Jets identifizieren. In diesem Vortrag soll ein kurzer Überblick über
den ATLAS Detektor und b-Tagging Algorithmen gegeben werden. In dem Hauptteil wird dann
eine Methode basierend auf dileptonischen t Nt Ereignissen vorgestellt, mit der die Effizienz der
b-Tagging Algorithmen gemessen werden soll.
Ein Experiment, das offene Fragen der Teilchenphysik klären soll, ist das ATLAS Experiment
am Large Hadron Collider (LHC) am CERN (Genf, Schweiz). Der LHC beschleunigt zwei Protonenstrahlen
bis zu Energien von p s D 7 TeV in 2011 beziehungsweise p s D 8 TeV in 2012.
Die Strahlen kollidieren an 4 Wechselwirkungspunkten, an denen neben ATLAS auch noch die
Experimente Alice, CMS und LHCb stehen. Der ATLAS Detektor selber besteht aus 4 verschiedenen
Teilen, mit denen die bei der Kollision entstehenden Teilchen vermessen werden. Der
innerste Teil besteht aus Spurdetektoren mit denen die Spuren geladener Teilchen rekonstruiert
wird. Es folgt das elektromagnetische und dann das hadronische Kalorimeter, in denen erst Elektronen
und Photonen und dann auch Hadronen aufschauern und so nachgewiesen werden. Der
äußerste Detektorbereich wird durch das Myonensystem gebildet, das Myonen nachweißt.
Algorithmen welche b-Jets nachweisen, so genannte b-Tagging Algorithmen, benutzen dafür
Variablen, zum Beispiel den Abstand von Primär- und Sekundärvertex, die für b-Jets charakteristische
Werte annehmen. Oft werden diese Variablen mittels neuronaler Netzwerke ausgewertet.
Das Ergebnis eines solchen Algorithmus ist dann die Wahrscheinlichkeit, ob ein Jet von einem
b-Quark erzeugt worden ist.