Bruno Souza De Paula

Bruno Souza De Paula

(Parte 1 de 6)

Sensibilidade ao Par ametro φs com o Canal de Decaimento

Bs → e Efeitos Sistem·aticos no Experimento LHCb

Bruno Souza de Paula Orientadora: Sandra Amato

Rio de Janeiro Dezembro de 2006

Paula, Bruno Souza de.

P324 Sensibilidade ao Par ametro φs com o Canal de Decaimento Bs → e Efeitos Sistem·aticos no Experimento

LHCb/ Bruno Souza de Paula.-Rio de Janeiro: UFRJ/IF, x, 131f.: il.; 29,7cm. Orientadora: Sandra Amato Tese (Doutorado) - UFRJ/ Instituto de F· sica/ Programa de P·os-graduac‚ ao em F· sica , 2006.

M·eson Bs. 4. Efeitos Sistem·aticos nas medidas. I. Amato, Sandra. I. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Insti-

Sensibilidade ao Par ametro s com o Canal de Decaimento Bs ! e Efeitos Sistem·aticos no Experimento LHCb.

Resumo

Sensibilidade ao Par ametro φs com o Canal de Decaimento Bs → e Efeitos Sistem·aticos no Experimento LHCb

Bruno Souza de Paula Orientadora: Sandra Amato

Resumo da Tese de Doutorado apresentada ao Programa de P·os-graduac‚ ao do Instituto de F· sica da

Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necess·arios a obtenc‚ ao do t· tulo de Doutor em Ci encias (F· sica).

O LHCb ·e um experimentoque est·a sendo montadopara estudar as colis oes de pr·otons do LHC. O objetivo principal do experimento ·e fazer medidas precisas de violac‚ ao de CP, tendo como alvo de estudo o sistema de m·esons com o quark b (ou b). Nessa tese s ao apresentados dois estudos distintos, tendo como base o LHCb. Como o in· cio das colis oes do LHC est·a previsto para o nal de 2007, os estudos feitos s ao baseados em dados simulados.

Um dos estudos feitos foi para medir efeitos sistem·aticos devido a selec‚ ao do sistema de Trigger na identi cac‚ ao de sabor de m·esons neutros. ·E mostrado que essa selec‚ ao altera o espac‚o de fase, de maneira diferente para canais distintos por causa da correlac‚ ao entre as part· culas, e esse fato cria um erro sistem·atico na identi cac‚ ao de sabor. Um m·etodo ·e proposto para a correc‚ ao de tal efeito. Este consiste em separar os eventos em categorias distintas e fazer uma correc‚ ao do espac‚o de fase, levando em conta a correlac‚ ao existente. Esse m·etodo se mostrou muito e ciente na maioria dos eventos e possui a vantagem de s·o depender de dados que ser ao medidos, sem precisar recorrer a simulac‚ ao de eventos.

Outro estudo feito foi sobre a sensibilidade na medida de φs, um par ametro que quanti ca a violac‚ ao de CP no sistema do m·eson Bs, utilizando o canal de decaimento

BS → . Foi desenvolvida uma selec‚ ao dos eventos desse canal e, com os resultados obtidos, uma simulac‚ ao r·apida de Monte Carlo foi feita para testar a precis ao que o expe- rimento pode atingir na medida de s. Foram testados alguns cen·arios de contaminac‚ ao de ru· do e diluic‚ ao diferentes.

Rio de Janeiro dezembro de 2006

Abstract

Sensitivity to the φs Parameter

Using the Bs → Decay and Systematic Effects at the LHCb Experiment

Bruno Souza de Paula

Supervisor: Sandra Amato

Abstract da Tese de Doutorado submetida ao Programa de P·os-graduac‚ ao em F· sica,

Instituto de F· sica, da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos necess·arios a obtenc‚ ao do t· tulo de Doutor em Ci encias (F· sica).

LHCb is one of the experiments being made to study the proton-proton collisions that will take place at the LHC. Its main goal is to make precise measurements of CP violation in the b quark system. In this thesis are presented two different studies based on LHCb. As the start of data taking is expected to the end of 2007, the studies were performed based on simulations.

The rst study was done to measure systematic effects due to the trigger selection in the avour tagging. It was shown that this selection alters the phase space in a different way for distinct decay channels. This fact creates a systematic error in the measurement of the avour of neutral mesons. A method is proposed to correct for this effect. It is based on sorting the events in different categories, taking into account the correlation between the particles. The method works for the majority of the events and has the advantage of depending only in data that will be measured.

Another study was performed to estimate the sensitivity in the measurement of φs, which is a parameter that measures CP violation in the Bs system, using the decay channel

Bs → . A selection for this channel was developed and a fast Monte Carlo simulation performed to obtain the sensitivity.

Rio de Janeiro December 2006

Para minhasav·os: Eny e Let· cia. Para minhasav·os: Eny e Let· cia.

Agradecimentos

Primeriamente gostaria de agradecer a minha orientadora Sandra Amato. Tanto pela ajuda na parte da f· sica, dos problemas computacionais e na correc‚ ao da tese quanto (principalmete) pela paci encia e comprees ao em per· odos de baixa e ci encia minha.

Gostaria tamb·em de agradecer a Jos·e Helder Lopes, que foi inclusive meu primeiro orientador de iniciac‚ ao cient· ca, e a ·Erica Polycarpo, pelas contribuic‚ oes com sugest oes e palpites nas reuni oes de grupo.

Obrigado a Bernard Mar·echal, com quem muito aprendi, tanto no curso de Laborat·orio Avanc‚ado I quanto no per· odo de iniciac‚ ao cient· ca. E, em especial, pela compreens ao quando optei por mudar de rumo, no in· cio do doutorado.

Queria tamb·em agradecer aos demais professores do IF-UFRJ, sem os quais n ao teria sido poss· vel chegar at·e aqui. Dentre esses, agradec‚o, em especial, a Carlos Farina e Luis Davidovich, que, com seus cursos de Cl·assica e Qu antica, me mantiveram empolgado com a f· sica, mesmo em momentos de d·uvida.

Ao Cas·e, por ajudar com a burocracia e problemas com o as ag encias de fomento. Ao pessoal da salinha do caf·e do departamento: Valmar, Ana Maria, Tatiana, Curt,

Pedro, Joaquim et al pelos t ao necess·arios momentos de descontrac‚ ao ap·os o almoc‚o.

Agradec‚o muito aos amigos, sem os quais n ao seria poss· vel ter aguentado os 9 anos indo a Ilha da Fantasia, aprender f· sica e fazer a tese. Em especial: Ao Fernando Felufero, tamb·em pelas caronas, e ao Filipe, tamb·em por me substituir no CEDERJ, por tornarem os dias mais engrac‚ados. E, ·e claro, ao Kazu e ao Mente, apesar de terem abandonado o barco, momentanemente. Ao Kazu tenho que agradecer tamb·em pelas ajudas com o ROOT e o DaVinci. Aos amigos extra-f· sica, Rafael Ramiro, Thiago Jorj ao e Rodrigo, por sempre me permitirema lembranc‚a de que existeum mundofora da f· sica. Ao Holmes e ao F·abio, pela conviv encia desde os prim·ordios de 98.

Agradec‚o, especialmente, Felipe Siqueira e Thiago de Melo Britto, pelas ajudas com a f· sica e, principalmente, pelos chopes e pela amizade. Tenho tamb·em que agradec e-los por aturarem os telefonemas de Genebra, no meio da madrugada. E por isso agradec‚o tamb·em a Mariana Orioli.

A meus pais, Leandro e Rose, a Miriam, tamb·em pela ajuda no ROOFIT, Jorge, minhas av·os, Eny e Let· cia, a quem essa tese ·e dedicada, e que s ao motivo de grande admirac‚ ao. E a minhas irm as Aline e Marininha, por todos esses anos de apoio que me zeram chegar at·e aqui.

A Marina e, mais recentemente, a Rhanna. ·E sempre saud·avel ter crianc‚as por perto para n ao levar a vida a s·erio demais.

Agradec‚o a Rosane, pelo amor e carinho nesse dif· cil per· odo nal de tese. Um agradecimento especial a Eurico Miranda, respons·avel pelos ·unicos t· tulos do

Flamengo durante o meu per· odo de doutorado. Essa tese foi parcialmente nanciada por CAPES, CNPq e FAPERJ.

Acknowledgements

I thank Hans Dijkstra, with whom I learned so much. Thanks for all the help in the systematic studies but also for the bike, skiing, lending the apartment in Amsterdam and dinners, and for that I also have to thank Susan Weeda. In short, thank you both for taking care of me during the year I spent in Europe. And thank you for coming all the way to the thesis defence!

I thank Olav Ullaland for makingand effort to pay me a complementto my scholarship during the year I spent at CERN.

I also have to thank the CERN VELO group, especially Juan Palacios, Doris Eckstein,

Lars Eklund, Paula Collins and Alison Bates, for taking me as part of the group, for nonphysics matters. I don’t know if I would have survived the year I spent at CERN without you.

(Parte 1 de 6)

Comentários