Sélection des événements

Les critères généraux d'identication des objets (électron, muon, jets ...) et la sélection des événements dileptoniques sont présentés ci-après.

6.1.3. a Sélection des objets

Électrons. Les électrons sélectionnés doivent satisfaire les critères d'identication détaillés dans la section 5.2.4. b. Leur impulsion transverse doit être supérieure à 15 GeV et ils ne doivent pas se trouver dans la région |ηdet| < 1,1 et 1,5 < |ηdet| < 2,5 (i.e la région

inter-cryostat du calorimètre est exclue). Les critères de sélection des électrons (identica- tion EMV et impulsion transverse) ont fait l'objet d'une optimisation avec une procédure similaire à celle utilisée pour établir la sélection nale (voir ci-après).

Muons. Les muons sélectionnés doivent être de qualités lâche (voir section 5.2.5). L'im- pulsion des muons doit satisfaire 15 < pT < 200GeV et ils doivent se trouver dans la région

centrale du détecteur, avec |ηdet| < 2.

Jets. L'impulsion transverse des jets est corrigées avec la procédure JES et la procédure JSSR est en plus appliquée aux jets simulés (voir section 5.2.3). Les jets doivent satis- faire pT > 20 GeV et |ηdet| < 2,5. Un jet ne peut se trouver proche d'un électron, i.e.,

∆R(electron,jet) > 0,5 sinon le jet est éliminé.

6.1.3. b Sélection des événements dileptoniques

Une fois les objets sélectionnés, un ensemble de critère est requis an de réduire le bruit de fond et obtenir un échantillon de données enrichi en événements t¯t.

 le vertex primaire doit se trouver à moins de 60 cm du centre du détecteur et au moins 3 traces doivent lui être associées ;

 on requiert des critères de déclenchement tels que :

 dans les canaux ee et µµ, l'un ou l'autre des leptons satisfasse le terme de déclen- chement d'un lepton chargé.

 dans le canal eµ, il n'y a pas de critère de déclenchement explicite ;

L'ecacité de déclenchement est estimée dans les événements de données (méthode tag − and − probedans des événements dileptoniques) car le système de déclenchement n'est pas simulé à D0. Une pondération est appliquée aux événements simulés pour prendre en compte cette ecacité. Les ecacités de déclenchement sont de respecti- vement ≈ 99%, ≈ 100% et ≈ 80% pour les canaux ee, eµ et µµ ;

6.1. SÉLECTION DES ÉVÉNEMENTS  les critères de sélection sur le nombre de leptons sont diérents dans les canaux ee,

eµ et µµ an qu'ils soient exclusifs et orthogonaux :

 exactement 1 électron (eµ) et 2 électrons ou plus (ee) sélectionnés comme ci-dessus ;  aucun électron dans le canal µµ ;

 1 muon ou plus (eµ) et 2 muons ou plus (µµ) sélectionnés comme ci-dessus.  dans le canal eµ l'électron et le muon ne doivent pas être trop proche, ∆R(e,µ) > 0,3,

sinon l'événement est rejeté. Ce critère permet de réduire le bruit de fond dû au bremsstrahlung où un photon émis par un muon est identié comme un électron si la trace du muon est associée au photon ;

 chaque événement doit contenir deux leptons chargés de signes diérents. S'il existe plus d'une paire de leptons chargés (< 1% des événements), celle avec la somme scalaire des impulsions transverses la plus grande est conservée ;

 la distance selon l'axe du faisceau entre les deux traces des deux leptons sélectionnés doit être inférieure à 2 cm ;

 il doit y avoir au moins 2 jets satisfaisant les critères ci-dessus dans les canaux ee et µµ. Le canal eµ est divisé en deux sous-canaux distincts, l'un requiert exactement 1 jet (eµ 1 jet) et l'autre 2 jets ou plus (eµ 2 jets).

Sélection topologique. La dernière étape de la sélection utilise des variables portant sur la topologie des événements et l'identication des jets issus de quarks b. Elle a pour objectif de minimiser l'incertitude statistique sur la mesure de l'asymétrie. L'optimisation des critères de sélection se fait à l'aide des deux variables suivantes (optimisation en deux dimensions) :  la valeur retournée par l'algorithme d'identication des jets issus de quarks b (MVA). Pour les canaux ee, eµ 2 jets et µµ on sélectionne la valeur maximale du MV A entre les deux jets de plus grand pT (maxMV A). Dans le cas du canal eµ 1 jet c'est la

valeur pour le seul jet présent ;

 une variable topologique : dans les canaux ee et µµ on utilise la signicativité de l'énergie transverse manquante σ(6ET) (voir section 5.2.6). Dans dans les canaux eµ

c'est la variable HT dénie comme la somme scalaire des impulsions transverses du

lepton de plus grand pT et des 2 (1) jets de plus grand pT dans le canal 2 jets (1 jet) :

HT(eµ2 jets) = pT1,lepton+ pT1,jet+ pT2,jet, (6.1)

HT(eµ1 jet) = pT1,lepton+ pT1,jet. (6.2)

Le choix optimal des valeurs des coupures est déterminé à l'aide de la simulation en prenant en compte les événements de signal et de bruit de fond. Le résultat est présenté sur la gure 6.3 pour les 4 canaux. Les coupures nales obtenues sont :

 ee : σ(6ET) > 5, maxMV A > 0,025 ;

 eµ 2 jets : HT > 110 GeV, maxMV A > 0,02 ;

 eµ 1 jet : HT > 85, maxMV A > 0.075 ;

 µµ : 6ET > 40GeV, σ(6ET) > 2,5, maxMV A > 0,075.

L'ecacité de sélection du signal t¯t et de réjection du bruit de fond sont présentés dans la table 6.1. Cette sélection nale (dans sa version cherchant à maximiser le rapport signal sur bruit de fond) sert de référence pour les mesures des propriétés du quark top dans le canal dileptonique dans D0.

CHAPITRE 6. MESURE DE L'ASYMÉTRIE DE CHARGE DANS D0 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8 8.1 8.2 METsig 0 1 2 3 4 5 6 7 m a x M V A 0 2 4 6 8 10 12 (a) ee 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 (GeV) T H 0 20 40 60 80 100 120 m a x M V A 0 2 4 6 8 10 12 (b) eµ 2 jets 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 11 11.1 11.2 11.3 (GeV) T H 0 20 40 60 80 100 120 m a x M V A 0 2 4 6 8 10 12 (c) eµ 1 jet 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9 9.1 METsig 0 1 2 3 4 5 6 7 m a x M V A 0 2 4 6 8 10 12 (d) µµ

Figure 6.3  Variation de l'incertitude statistique absolue de l'asymétrie A`

FB attendue en fonction

de la coupure topologique (HT, σ(6ET)) et de la valeur retournée par l'algorithme d'identication des

jets issus de quarks b (MV A) pour les quatre canaux. Les valeurs de maxMV A sont redistribuées dans l'intervalle [-1 ;12]. La coupure 0,025 dans ee correspond à maxMV A = 2, 0,02 dans le canal eµ 2 jets correspond à maxMV A = 1 et 0,075 dans le canal eµ 1 jet et µµ correspond à maxMV A = 6. Cette optimisation est réalisée à l'aide d'un ensemble de pseudodonnées construit en considérant l'ensemble de la simulation (signal et bruit de fond).

ee eµ 2 jets eµ 1 jet µµ

ecacité de sélection t¯t 55 82 55 72

ecacité de réjection du b.d.f. 99,8 82,9 98,5 95,6

Table 6.1  Valeurs des ecacités (en %) de sélection du signal t¯t et de réjection du bruit de fond des coupures topologiques dans les canaux ee, eµ 2 jets, eµ 1 jet et µµ.