S´election des quadruplets

Les crit`eres de s´election des ´ev´enements (voir tableau 4.4) prennent en compte : la qualit´e des leptons, la cin´ematique, l’isolation et de crit`eres sur le param`etre d’impact.

Les quadruplets candidats sont form´es en s´electionnant deux paires de deux leptons de mˆeme saveur et signe oppos´e dans un ´ev´enement. Nous ne s´electionnons qu’un seul

Table 4.4 – R´esum´e de la s´election des ´ev´enements. Les deux paires de leptons sont

d´esign´ees par m12 et m34. Les seuils mseuil sur les coupures de m34 sont dans le tableau

4.5.

Pr´es´election des ´ev´enements Electrons

Electrons GSF de qualit´e “MultiLepton” avec Et> 7 GeV et |η| < 2.47 Muons

muons combined ou segment-tagged avec pT > 6 GeV et |η| < 2.7 Maximum de un calo-tagged ou standalone muon

muons calo-tagged avec pT > 15 GeV et |η| < 0.1

muons standalone avec pT > 6 GeV, 2.5 < |η| < 2.7 et ∆R > 0.2 du plus proche segment-tagged S´election des ´ev´enements

S´election Au moins un quadruplet de leptons consistant en deux paires de leptons de mˆeme saveur Cin´ematique et charge oppos´ee v´erifiant les conditions suivantes :

Seuil en pT des trois leptons principaux dans le quadruplet : 20, 15 et 10 GeV Conditions sur la paire dominante 50 GeV < m12< 106 GeV

Conditions sur la paire secondaire mthreshold< m34< 115

Supprime le quadruplet si une paire alternative donne mℓℓ< 5 GeV

∆R(ℓ, ℓ′) > 0.10(0.20) pour les leptons du quadruplet avec la mˆeme (diff´erente) saveur. Isolation Isolation de la trace des leptons (∆R = 0.20) : ΣpT/pT < 0.15

Isolation du d´epˆot des ´electrons dans le calorim`etre (∆R = 0.20) : ΣET/ET < 0.20 Isolation du d´epˆot des muons dans le calorim`etre (∆R = 0.20) : ΣET/ET < 0.30 Isolation du d´epˆot des muons SA dans le calorim`etre (∆R = 0.20) : ΣET/ET < 0.15 Significance Coupures sur la significance du param`etre d’impact sur tous les leptons du quadruplet : du Param`etre Pour les ´electrons : d0/σd₀ < 6.5

4.2. ANALYSE 67

Table4.5 – Seuils mseuil des coupures sur m34pour certaines valeurs de m4ℓpour l’analyse

2012 avec les donn´ees de 2011 et 2012. Pour les autres valeurs de m4ℓ nous utilisons une

interpolation lin´eaire afin de d´eterminer le seuil.

Donn´ees 2011 m4ℓ (GeV) ≤ 120 130 150 160 165 180 ≥ 190 mseuil (GeV) 17.5 22.5 30 30 35 40 50 Donn´ees 2012 m4ℓ (GeV) < 140 140 190 > 190 mseuil (GeV) 12.0 12.0 50 50

les ´electrons doivent avoir : ET > 7 GeV et |η| < 2.47. Les quatre leptons du quadruplet

doivent ˆetre bien s´epar´es, ∆R = p∆η2+ ∆φ2 > 0.10 pour des leptons de mˆeme saveur et

∆R > 0.20 pour des leptons de saveurs diff´erentes. La paire du quadruplet avec la masse,

m12, la plus proche de la masse du boson Z est la paire dominante tandis que l’autre paire

de masse m34 est appel´ee la paire secondaire. La masse m12 doit ˆetre comprise entre 50

et 106 GeV. La masse m34 doit ˆetre sup´erieure `a mseuil, qui varie en fonction de la masse

invariante des quatre leptons, et doit toujours ˆetre inf´erieure `a 115 GeV. Les valeurs de seuil sont donn´ees dans le tableau 4.5, pour l’analyse de 2012 avec les donn´ees de 2011

et 2012. Les coupures sur m34 sont plus larges pour 2012 afin d’augmenter la sensibilit´e.

En particulier, le seuil minimum a ´et´e baiss´e `a 12.5 GeV. Les valeurs interm´ediaire de

mseuil sont calcul´ees par interpolation lin´eaire. Pour l’analyse de 2011, dans le cas o`u

plusieurs quadruplets passent les coupures cin´ematiques, nous conservons celui avec m₁₂

le plus proche de la masse du boson Z. Si plusieurs quadruplets ont le mˆeme m12, nous

conservons celui de plus grande valeur de m34. Dans l’analyse de 2012, la s´election ne

permet qu’un seul quadruplet par ´ev´enement d`es le d´ebut.

Le discriminant normalis´e d’isolation d’une trace est d´efini comme la somme des

im-pulsions transverses des traces, ΣpT, dans un cˆone ∆R < 0.20 autour du lepton, divis´e

par le pT du lepton. Les traces somm´ees sont de bonne qualit´e et doivent ˆetre sup´erieures

`a une coupure minimale en pT :

— Pour les muons : au moins quatre coups dans le d´etecteur `a pixels et `a silicium et

pT > 1 GeV.

la b-layer et pT > 0.4 GeV.

Chaque lepton doit avoir une isolation normalis´ee inf´erieure `a 0.15. Le discriminant nor-malis´e d’isolation calorim´etrique, pour les muons, est d´efini comme la somme des cellules

du calorim`etre, ΣET, dans un cˆone d’isolation de 0.20 autour du muon, divis´e par le pT du

muon. Tandis que pour les ´electrons, le discriminant normalis´e d’isolation calorim´etrique est d´efini comme la somme des ´energies transverses des topo-clusters dans un cˆone de 0.20

autour du cluster de l’´electron, divis´e par le pT de l’´electron. La cellule correspondant au

coeur du cluster de l’´electron est exclue de la somme. La perte d’´energie des muons dans le calorim`etre est aussi soustraite de la somme des ´energies transverses quand on calcule l’isolation. Les muons doivent avoir une isolation calorim´etrique normalis´ee inf´erieure `a 0.30, tandis que pour les ´electrons l’isolation doit ˆetre inf´erieure `a 0.20 en 2012 afin de r´eduire les effets du pile-up. Pour les isolations de trace et calorim´etrique, les contri-butions provenant des autres leptons du quadruplet sont soustraites. La significance du

param`etre d’impact, d0/σd0, doit ˆetre inf´erieure `a 3.5 pour les muons et `a 6.5 pour les

´electrons. Le seuil appliqu´e aux ´electrons est plus haut car les ´electrons sont affect´es par le Bremsstrahlung.