G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Expérience DØ au LPNHE Le groupe du LPNHE a rejoint l’expérience D0 le 1/1/98, avec le LAL, le CPPM et l’ISN.

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1 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Expérience DØ au LPNHE Le groupe du LPNHE a rejoint l’expérience D0 le 1/1/98, avec le LAL, le CPPM et l’ISN Grenoble, rejoints plus tard par l’IPN Lyon et Strasbourg Composition du groupe: B. Andrieu U. Bassler G. Bernardi S. Trincaz-Duvoid T. Kurca (visiteur 2001-2002) S. Beauceron (thèse 2001-2004) E. Busato (thèse 2002-2005) J.-R. Vlimant (thèse 2002-2005) ITA (jusqu’en 2001) P. Bailly, J.F. Huppert, E. Lebreton, H. Lebbolo, A. Vallereau Activités: Conception et fabrication du système de calibration On-line du calorimetre Calibration Off-line in situ (e.m., et b-jets) Identification des électrons Reconstruction de l’energie manquante et des jets Recherche du Stop au Run I Physique du Top et Recherche du Higgs au Run II  LHC Anciens membres du groupe F. Machefert (ATER 2000  CNRS) F. Fleuret (habilitation en 2001) B. Olivier (thèse en 2001)

2 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Calorimètre Jet En.Scale Reconstruction e-id Jets/Miss Et Tracking b id Pureté Argon Les Responsabilités de DØ-IN2P3 SM ISN MJ UB GS UB U.Bassler SM S. Muanza GB G.Bernardi GS G. Sajot LD L. Duflot PL P. Lebrun MJ M.Jaffré EN E. Nagy EK E.Kajfasz PP P.Pétroff Resp. DØ Resp. Fra. GB UB LPNHE/LAL UB SMT EK Calcul CCin2p3 PL MicroDST EN L2 beta cards PP Détecteur/Algorithmes Physique / Calcul SUSY / NP Higgs Top Irés, LPNHE IPN, LAL, LPNHE CPPM, IPN, Irés, LAL LAL(GS) Calibration Online LD

3 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Infrastructure A. Jonckheere, L. Duflot Reco and L3 filters integration EM ID U. Bassler V. Büscher Muon ID F. Deliot S. Soldner-R. Jet/ME T ID G. Bernardi L. Groer Tau ID D. Chakraborty Y. Gerstein Global Systems and Production I. Bertram, M. Diesburg, J.Yu Data Access and Databases L. Lueking, R. Brock Algorithms H. Melanson S. Choi (deputy) Software and Computing A. Boehnlein, J. Qian b ID F. Filthaut M. Narain Luminosity M. Begel H. Schellman Fwd. Proton S. Novaes M. Souza Simulation Q. Li, S. Protopopescu SMT H. Fox, E. Kajfasz Spokesmen G. Blazey J. Womersley Trigger Simulation D. O’Neil, S.Protopopescu Advisory Council Chair: V. Büscher Institutional Board Chair: T. Wyatt SMT Y. Kulik Calorimeter/PS L. Sawyer A Turcot Muon system C. Clément M. Mulders Global Tracking V. Kuznetsov H. Greenlee Calibration/ Alignment G. Gutierrez T. Yasuda CFT M. Hildreth Data Tiers (S. Protopopescu) Level 3 filtering T. Wyatt D. Claes Vertexing G. Lima, G. Watts Triggermeisters T. Diehl, E. Gallas, T.Toole CFT/CPS/FPS G. Ginther Calorimeter N. Parua U. Bassler ICD (A. Stone) A. White Central Muon T. Diehl Fwd Muon (D. Denisov) Solenoid R. Smith Luminosity Monitor B. Casey Online S. Fuess, P. Slattery FPD A. Brandt Run Coordinator D. Denisov A. Stone (Deputy) Electrical Operations: R. Hance Mechanical Operations: R. Rucinski Trigger Board Chair: N. Varelas Offline Resources Board Chair: A. White Physics Coordinator B. Klima Jet Energy Scale A. Goussiou I. Iashvili B Physics B. Abbott V. Jain New Phenomena G. Brooijmans G. Landsberg QCD J. Krane C. Royon Top E. Barberis C. Gerber WZ G. Steinbrueck M. Verzocchi Higgs J. Hobbs A. Kharchilava Online S. Fuess P. Slattery DAQ D. Chapin G. Watts Trigger R. Lipton Event Generators (S. Protopopescu) D0gstar S. Kunori D0sim program (Q. Li, S. Protopopescu) Fast simulation S. Eno Speakers Bureau Chair: G. Bernardi

4 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Luminosité attendue au Run II 2002Main Injector0.4fb -1 0.1 fb -1 2003Recyclage des antiprotons1.2fb -1 20040.8fb -1 Total Run II a 2.4fb -1 2004Arrêt 6 mois pour installer: e-cool, 132 nsec(?), 104 bunches et pour remplacer les détecteurs de micro-vertex 2005 2x10 32 cm -2 sec -1 2.0fb -1 2006 4x10 32 cm -2 sec -1 3.5fb -1 2007 5x10 32 cm -2 sec -1 4.0fb -1 2008 5x10 32 cm -2 sec -1 4.0fb -1 Total Run II~15fb -1 par expérience Luminosité instantanée ( 10 32 cm -2 s -1 ) : Run 2a: 2.10 32 cm -2 s -1 Run 2b: 5.10 32 cm -2 s -1 Run II a II b 2002 2003 2004 2005 2006 2006 2007

5 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration La première année du Run II début Run II Premières Collisions Commissioning du détecteur timing, DAQ etc… Instrumentation du Fiber Tracker Le “roll-in” de DØ Environ 48 pb -1 ont été fournis (  15/5/02) Utilisés pour la qualification détecteur processing offline accès aux données aux sites exterieurs Analyse e, , jets, échelle d’énergie EM, jet…. Évts reconstruits ~ 15.2 pb -1 sur bande 70 Mevts Évts bruts

6 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Les améliorations de DØ au Run II Sans changer les pièces maîtresses de D0 au Run I: calorimètre et système central des muons Nouveaux: tracking avec champ magnétique, microvertex au silicium, “preshowers et détecteur intercryostat, nouveau système de muon à l’avant, nouvelle électronique et calibration du calorimètre, système de déclenchement à 3 niveaux

7 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Calorimètre   3-jet event E T jet1 ~ 310GeV E T jet2 ~ 240GeV E T jet3 ~ 110GeV Missing E T ~ 8GeV Uranium-Argon Liquide stable, réponse uniforme, radiation hard, segmentation fine Hermétique, couverture jusqu’à : |  | < 4.2 Compensé (e/  ~1) Bonne résolution en énergie calorimètre central ICD EM FH CH OH MH IH EM MG ~55000 canaux ~0.1% morts ou bruyants calorimètre bouchon sud

8 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Calibration électronique (LAL-LPNHE) 2 Fanouts (1x3x16 switchs) LPNHE réduction temps de croisement faisceaux : 3.5  s  396 ns  remplacement électronique du calorimètre, et du système de calibration électronique 12 unités (+ 1 ICD) pour calibrer 55k voies Pulseur PIB Trigger Boîte de Préamp. Alimentation 6 commandes (3x2) 96 courants LPNHE LAL Residus comparés au fit linéaire ADC 8181 installation "hardware" terminée en Nov. 2000  Détermination des coéfficients de calibration

9 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Non linéarité des SCA ADC  10 DAC/1000  gain  1  gain  8 Ordonnées à l’origine  Comparaison des ordonnées à l’origine d’un fit linéaire après normalisation des gains  1 et  8  Pour des énergies au dessus de ~2 GeV la non linéarité est inférieure à  10 coups d’ADC (<0.3%)  non linéarité similaire pour tous les canaux  La conversion ADC/énergie s’effectue par une fonction universelle pour la non linéarité des SCA  les ordonnées à l’origine sont inférieures à +/-5 coups d’ADC pour les 2 gains SCA = switch capacitor array: cellule dans la chaine electronique qui permet l’attente de la decision du trigger

10 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Effets de la non linéarité des SCA Corrigé 91.6 5.8 Non Corrigé 80.0 8.3 Corrigé <> RMS 9.5 5.1 5.8 4.2 Non Corrigé <> RMS 8.8 4.9 5.8 4.2 MC 92.1 3.9 événements Z  ee : - décalage ~14%, -pic à 91.6 GeV distribution du Missing E T Données MC

11 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Identification des electron criteres de selection des objets em: fraction EM>0.9, isolation < 0.15, Hmatrice(8) <20 preselection des evenements W verification de l’echelle en energie avec les evenements W  e et le rapportE/p des e -

12 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Performances du Calorimètre Comme au Run I, l’échelle d’énergie EM est donné par Z  e + e - La résolution EM est bien reproduite par la simulation Z  ee sample no track match Yellow = data Blue = MC La reconstruction du Missing E T est cruciale pour la recherche de nouvelle physique  Algorithme (NADA) de suppression des cellules chaudes, événement par événement, basé sur l’énergie des cellules voisines. On détermine ensuite la résolution du ME T à partir de l’échantillon inclusif di-electron possédant au moins une liaison trace-cluster DØ Run 2 Preliminary

13 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration NADA: suppression des cellules chaudes Identification des dépositions d ’énergie anormales dans le calorimètre calorimètre AIDA - Run I: seulement les dépôts d’énergie des cellules isolée longitudinalement sont considérés  bonne efficacité (99%) mais taux élevé de mis identification!! NADA - Run II: le critère d’isolation tient compte de toutes les cellules voisines  efficacité encore bonne (90%) et faible taux de mis identification (0%) !!  abaissement du seuil d’énergie possible taux de mis identification encore faible (< 1%) Inclus dans la reconstruction de D0 (D0-note 3687) Ameliore la reconstruction de l’energie transverse manquante

14 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration composante x du Missing E T, Tours/Cellules METx: 300 MeV threshold on Towers (METT, p11.xx) = - 0.8 GeV = 5.9 GeV METy: 300 MeV threshold on Cells (METC, p11.xx) = -0.2 GeV = 5.5 GeV April-May Data Runs 150000-155000 une entree par run GeV

15 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Probleme de cellules a` basse Energie zones chaudes avec cellules de basse energie  probleme pour le MET calcule’ avec des tours. “Solution”: Utiliser les Cellules avec un seuil en energie plus haut ds le calcul du Missing E T

16 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration June-July vs April-May Data Major change of average missing E T when going from 2.5 to 1.5 sigma zero- suppression cut: From 6-7 GeV to 14-18 GeV, with a wider scattering from run to run. One entry per root-tuple, data from 19 th june till 9 th of July. P11.09 works fine with 2.5 sigma Comparison with April-May Data, p10.15 GeV Run

17 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Algorithmes et calibration des jets Errors are statistical only 300 GeV Les événements  + jet sont utilisés pour déterminer l’echelle d’energie des jets Integrated luminosity: ~1 pb -1 La section efficace de jet pour E T > 400 GeV est 10 fois plus grande à 1.96 TeV qu’à 1.8 TeV - algorithme de cone “du Run II” - correction préliminaire pour la “jet energy scale”, pas encore de correction d’unsmearing et d’effets de résolution Jet response vs. energy

18 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Recherche du Stop (Run I) Région Exclues: m stop :  144 GeV pour m snu = 45 GeV m stop :  130 GeV pour m snu = 85 GeV Dans le MSSM, avec conservation de R-Parite’,sneutrino = LSP. decay dominant : stop  b lepton sneutrino (via b-chargino) Etat final: e-muon-missing E T  1 electron (E T (e) >15 GeV  1 muon (p T (  ) >15 GeV E T miss > 20 GeV 165 0 < |  e -  mu | < 15 0 |  e +  mu | > 2 Data  10 events Bruit de fond(SM)  13.7 +/-1.5evt (QCD mis-id, WW, ttbar) Signal attendu  13.2 +/- 2.3 (m stop =120 GeV, m snu =60 GeV) These de Bob Olivier  Phys. Rev. Lett.

19 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration La physique du Top et du Higgs au Run II DØ CDF Premières mesures pour le Run II sur le Top Section efficace de production ttbar à une énergie plus élevée; masse du Top avec une statistique plus importante U. Bassler, these de J.R. Vlimant  2005 Recherche de production electrofaible du Top B. Andrieu, these de E. Busato  2005 Recherche du boson de Higgs Canal WH  l b bbar difficile avec 2 fb -1, Run IIb?  mesure sec.eff. W b bbar G.Bernardi, these de S. Beauceron  2004

20 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Section efficace de prod. W et Z (Marumi Kado, Robert Zitoun) Donnees: Luminosite’: 7.5 pb -1 9205 W candidats 328 Z candidats Sections efficaces  ICHEP DØ Run 2 Preliminary theory

21 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Electron ME T j1 j2 j3 j4 Top? W+4 jets e1j1j2j3j4 E T = 52 GeV  = -0.51  = 1.63 Low-p T track match E T = 28 GeV  = 0.73  = 3.82 E T = 24 GeV  = 2.41  = 1.62 E T = 21 GeV  = 0.52  = 5.80 E T = 20 GeV  = -1.43  = 4.60 ME T = 30 GeV, M T (e1+ME T ) = 79 GeV Electron ME T j1 j2 j3 j4 300 pb -1  environ 3  notre échantillon Run 1 + amélioration sensibles du S/B par le vertex b-tagging 2 fb -1 :  m t  2.7 GeV; 15 fb -1 :  m t  1.3 GeV (par exp.) e1j1j2j3j4 E T = 99 GeV  = -0.53  = 5.94 Low-p T track match E T = 68 GeV  = 1.62  = 6.03 E T = 57 GeV  = 0.69  = 3.38 E T = 35 GeV  = 1.27  = 2.29 E T = 26 GeV  = 1.83  = 2.90 ME T = 62 GeV, M T (e1+ME T ) = 156 GeV + production du single top à observer au Run2

22 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Section efficace t t DØ Run1 canal e+jets+E T miss : t t  bbWW  bb jet jet e mesure de la section efficace W+jets extraction du signal par coupure topologiques et etiquetage des b incertitude principale: echelle d’energie des jets  Mesure de la masse du Top avec une meilleure precision

23 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Production de ‘Single’ Top 1) 2) 3) 4) 1) et 2): Fusion W-parton : Processus dominant 3) Production t W 4) Production t bbar en voie s : important au Tevatron, difficile au LHC Signal: un ou deux b-jets énergetiques une désintegration de W Canal W-g q W q t b b Signal : W+b+q (Au LHC: 244 pb) Voie s – W * (Au LHC: 10 pb)

24 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Contraintes indirectes sur le Higgs Mesures futures au Tevatron de la masse du W et du Top ( / expérience)  m W 2 fb -1 ±27 MeV 15 fb -1 ±15 MeV  m t 2 fb -1 ±2.7 GeV 15 fb -1 ±1.3 GeV Impact sur la masse du Higgs mass avec  m W = 20 MeV,  m t = 1 GeV,  = 10 -4, et les valeurs centrales actuelles M. Grünewald et al., hep-ph/0111217

25 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Potentiel de d écouverte du Higgs Combinaison de tous les canaux: WH (H b  b, W*W*, Z*Z*), ZH ( b  b et l + l - b  b ), q  q H

26 G. Bernardi, LPNHE-Paris / DØ Collaboration Bilan et Perspectives DØ a fait de gros progrès durant les 2 années qui viennent de s’écouler sur le plan de l’installation, l’integration et la qualification du détecteur ainsi que sur la compréhension des données. Nos premiers resultats sont encourageant et montrent que le détecteur de DØ sera pleinement capable d’exploiter le grand potentiel de physique du Run II Nous reconstruisons comme prévu des electrons, muons, jets, missing E T, J/ , W’s et Z’s ( il reste du travail sur les b et les taus ) Nous pouvons commencer a nous focaliser sur l’analyse physique sur le top et la recherche du Higgs, tout en contribuant a la fin de La qualification des sous-detecteurs récemment installés, l’optimisation de la réponse du detecteur, l’amélioration des performances du trigger et de la DAQ. Le “fine tuning” des algorithmes EM-id, Jets et Missing E T