U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 DØ au LPNHE État du Tevatron et du détecteur DØ Bref rappel des activités du groupe Quelques résultats récents en.

Présentation au sujet: "U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 DØ au LPNHE État du Tevatron et du détecteur DØ Bref rappel des activités du groupe Quelques résultats récents en."— Transcription de la présentation:

1 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 DØ au LPNHE État du Tevatron et du détecteur DØ Bref rappel des activités du groupe Quelques résultats récents en physique du Top, Higgs

2 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Le Tevatron au Run II démarrage du Run II en avril 2001:  s=1.96 TeV (Run I: +10%) luminosité instantanée: 11.8  10 30 s -1 cm -2 (2001)  51.3  10 30 (2003) au Run I: 25  10 30 dépassée en 2002 valeur nominale Run II: 2  10 32 efficacité de la prise de données ~85% analyse des données et prospectives: Run I: 100pb -1 LP'03: 135pb -1 hiver'04: 200pb -1 ICHEP'04: ~300pb -1 publications'04: ~500pb -1

3 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Stretch hypothèse ~ moyenne du “stretch” 5fb -1 en 2008 contient études et shutdown pour le recycleur les upgrades du  vertex ont été réduit à un layer 0 pour D0 seulement autres upgrades: trigger calorimètre avec fenêtres glissantes Luminosité attendue jusqu'à fin 2009 Management de Fermilab + DOE: “priorité au Tevatron” De 4 à 9 fb -1 sept. 2009 Base 23/01/2004: premier faisceau anti-proton injecté dans le Tevatron à partir du Recycleur (accumulateur de 8 GeV à aimants permanents)

4 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 État du détecteur DØ tout le détecteur est en place depuis juin 2002 qualification du Silicon Track Trigger (STT) et du Forward Proton Detector (FPD) pour avril'04 2 iem reprocessing consistant de toutes les données prévu à partir de juin 2004  amélioration des algorithmes de reconstruction

5 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 La Collaboration DØ 18 pays Europe (8), Asie(4) et Amérique du Nord, Centrale et du Sud 73 institutions & laboratoires 33 US 40 non-US dont 6 In2p3 646 physiciens 334 US 312 non-US dont 59* In2p3 * personnes sur la masthead

6 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Expérience DØ au LPNHE Le groupe du LPNHE a rejoint l’expérience D0 le 1/1/98, avec le LAL, le CPPM et l’LPSC Grenoble, rejoints plus tard par l'IPNL, l’IReS et l'LPC Clermont, avec comme engagement de travailler sur le calorimètre et en proposant d’étudier la physique du top et la recherche du Higgs (préparation à la physique du LHC). Composition du groupe: B. Andrieu U. Bassler G. Bernardi S. Trincaz-Duvoid 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 Anciens membres du groupe F. Machefert (ATER 2000  CNRS) F. Fleuret (habilitation en 2001) B. Olivier (thèse en 2001) T. Kurca (visiteur 2001-2002) Nouvelle proposition de thèse en cours (2004-2007) Renforcement du groupe souhaité cette année!

7 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Axes de Travail En bon accord avec les engagements pris en 1998 Calorimètre – Calibration On-line – Suivi du Calo Groupes ID – Jets/Missing E T – EM-ID – Jet Energy Scale Groupes de Physique – (SUSY, EW) – Top – Higgs Calcul – Lyon / Paris / FNAL

8 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 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: U. Bassler 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 2002-2003

9 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004  2003-2004 Simulation S. Eno S. Muanza Calorimetry U. Bassler G. Bernardi Muon M. Mulders S. Soldner-Rembold Tracking M. Hildreth F. Rizatdinova Alignment / Calibration TBD T. Yasuda Software Algorithms H. Melanson L. Duflot (Deputy) Reconstruction S. Choi Level 3 filtering D. Claes R. Jesik Trigger simulation D. O’Neil A. Bellavance Executables Algorithms Groups Generators D0GSTAR D0SIM PMCS SMT / CFT Global Tracking Vertexing Data Monitoring T. Diehl Michiel Sanders (Deputy) Projects Event display (L. Duflot) CAL / CPS / FPS Electron /  ID  ID JET / MET ID Jet Energy Scale PDT / MDT / MSC / A   ID Contributions: infrastructure et bases de données monitoring de la qualité des données algorithmes de suppression de bruit (Nada, T42) études des jets corrections de l'énergie transverse manquante

10 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Algorithmes calorimétriques: T42 But: Améliorer le rapport signal sur bruit du calorimètre, en supprimant les cellules d’énergie négatives et les cellules isolées ayant une faible énergie  amélioration de l'énergie transverse manquante  reconstruction des jets, e/  a basse énergie

11 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 La physique du Top et du Higgs au Run II 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, thèse de J.R. Vlimant  2005 Recherche de production électrofaible du Top B. Andrieu, thèse de E. Busato  2005 Recherche du boson de Higgs Mesure de la section efficace W b bbar G.Bernardi, S. Trincaz-Duvoid, thèse de S. Beauceron  2004 CDF/D0 2 fb -1 goal! Strategies: signatures communes: e+jets  outils communs  études systématiques questions de physique variées!

12 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Étiquetage des jets de b à grand p T Le b-tagging est bien établi au Tevatron: crucial pour la découverte du top au RunI essentiel pour la physique du Run II Soft Lepton Tag  on utilise les désintégration semi- leptonique des b (~40% evts)  leptons ayant un p T plus faible que ceux des W/Z  et non-isolés temps de vie des b: (c  ~ 450  m) + boost  ils volent sur ~3mm avant de se désintégrer en produisant plusieurs traces Silicon Vertex Tag  longueur de désintégration  nombre de paramètres d'impact significatifs Temps de vie  signature statistique  efficacité actuelle: ~35%  nominale 50-60%

13 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Run II: Section efficaces t - t bar systématique principale: jet energy scale

14 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Section Efficace en fonction de  s reanalyse des données de Run I:  ~ 40 evts top  analyse par NN  diminution de l'erreur de 10% Run II: augmentation de la section efficace de 30% erreur théorique (échelles, pdf): 6-7% ~ 50 evts top observés estimation de l'erreur RunII (2fb -1 ): 10%

15 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Single Top Section efficace à peu près ½ de ttbar –Les evts single top ont moins d’objets dans l’état final: bruit de fond plus important –même signature que le Higgs SM en production associée: W+2 jets –mesure de V tb (erreur: 15% avec 2fb -1 ) CDF+ D0 RunI:  t <15.4pb @95% C.L. CDF RunI+RunII:  t <17.5pb @95% C.L. Limite attendue: 44.2 pb  observation à l'été 2004 W-g channel (LHC: 244 pb)  anomalous couplings, FCNC s-channel W * (LHC: 10 pb)  nouveaux bosons de jauge charges

16 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 La recherche du Higgs Production au Tevatron: WH  Désintégration du Higgs: M H [GeV] Excluded signature expérimentale recherchée: 1 électron + 4 jets (dont 2 b) + énergie transverse manquante

17 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Section efficace W(e )+bb :LP'03 (117 pb -1 )  publi (200 pb -1 ) –bruit de fond important pour le single top et le Higgs –benchmark pour les performances du détecteur –92 evts avec un b étiqueté par le temps de vie (89.5 attendus) –Recherche d’evts avec double étiquetage de jets de b: 3 evts observé, 5.5 ± 1.6 evts background  (W+bb) < 33.4 pb @ 95% CL double IP tag event 1 tag 2 tags En route vers le Higgs -

18 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Projections pour le Higgs Nouvelle étude CDF + DØ : Résultats semblables voire meilleurs que ceux de l’étude initiale, avec une simulation plus détaillée. Notre compréhension va aller en s’améliorant 5  discovery 3  evidence 95% CL exclusion Statistical power only Systematics not included

19 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Étapes du programme de Physique du Run II  2006 Mesure de la section eff. de production du Top à 2 TeV (avec b-tagging) Amélioration de la précision sur la masse du Top (  ±4-5 GeV ) Recherche de SUSY au delà du Run I (lumi et effet de seuil: 30-40%) Recherche du SUSY Higgs @ grand tan ß Mesure de la section efficace W bb Mesure de la masse du Top: ± 3 GeV et de la masse du W: ± 25 MeV Première observation de la production électrofaible du Top (et x-sec) Exclusion directe de m Higgs = 115 GeV Avancées dans les recherches de SUSY et SUSY Higgs Recherche des dimensions supplémentaires à l’ échelle de 2 TeV 300 pb -1 : 2004 Thèse S. Beauceron 1 - 2 fb -1 : 2005-2006 Thèses E. Busato, J-R. Vlimant

20 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Observation possible (3  ) du Higgs SM @ m Higgs = 115 GeV Sinon exclusion du Higgs Standard entre 115 et 130 GeV et entre 155 et 170 GeV Exclusion quasi totale du Higgs SUSY (!) Tests poussés des modèles supersymétriques minimaux Mesures améliorées de m Top et m W  contrainte indirecte forte sur m Higgs Séparation voie s et voie t dans le single Top, compétitif avec le LHC 3-5 fb -1 : 2007-2008 Habilitation S. Trincaz-Duvoid +2 thèses “nouvelle génération” Observation possible (5  ) du Higgs SM @ mH = 115 GeV Observation possible (3  ) du Higgs SM @ mH = 120-135, 150-175 GeV Précision maximale au Tevatron pour le Top, le W et la physique du B Si non observation: Exclusion à 95% CL du Higgs entre 115 et 180 GeV Recherches extensives en supersymétrie 10 fb -1 : 2009 - 2010 Étapes du programme de Physique du Run II  2008 LHC ?

21 U. Bassler D0-Paris/ 30 janvier 2004 Conclusions Les 3 années à venir vont permettre des avancées significatives sur le programme de physique engagé actuellement au laboratoire (Top et Higgs) et dans les autres domaines également (b, QCD, EW, Susy). Les thèses en cours devant toutes être terminées en 2005, une deuxième série de thèses est lancée pour exploiter pleinement les données accumulées correspondant à cette luminosité, thèses qui se termineront autour de 2008. Au delà de 2008, l'intensité de la participation du groupe à D0 dépendra des résultats obtenus, des performances du Tevatron et du calendrier du LHC. Le groupe a très grand besoin d’un renfort CNRS. Ainsi le laboratoire pourra exploiter pleinement le potentiel de physique du Tevatron et profiter de la formation unique des thésards sur la physique pp