Datenanalyse LHCbVergleich 2011 und 2012

19. April 2013L. Hetz & M. WackBetreuer: M. Karbach

Inhalt

Theorie• Zerfall eines BS

• LHCb-Detektor• Datensätze• ROOT

Praxis• Der Plot• ID-Definition• Sideband Subtraction• Datensätze Vergleich• BS - BS - Oszillation

Zerfall eines BS

P+

P+ K

πDS

BS

K

π

Bachelor

π

K

π

Zerfall eines BS

Bachelor DS ZerfallRest 1 Rest 2 Rest 3

K π K K K πKKK π π K K ππKK π π π K ππππ π K K π πKKπ π π K π ππKπ π π π π πππ

LHCb-Detektor

http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/en/LHCb-outreach/multimedia/LHCbDetectorlight1.jpg

Vertex-Detektor

KalorimeterTracking-Station

MagnetRICH-Detektor

Datensätze

• Reduktion der Datenmenge:

• n-Tupel

Raw-data

Reco-data

DaVinci-data

Fit tupel

• Rohdaten aus Detektoren• Mehrere PB

• reconstruction• Erste Datenauswahl

• Nur Spurdaten• Mehrere GB

• Arbeitsmaterial für plotting• Mehrere MB

ROOT

• Datenanalyse Software• 1994 am CERN entwickelt• Grundgerüst auf C++• Neue Bedienbarkeit über Python– Neuere Programmiersprache– Verbesserte Programmlesbarkeit

• Datensätze plotten

Inhalt

Theorie• Zerfall eines BS

• LHCb-Detektor• Datensätze• ROOT

Praxis• Der Plot• ID-Definition• Sideband Subtraction• Datensätze Vergleich• BS - BS - Oszillation

Der Plot

Kombinatorischer Hintergrund

Signal

Fit-Funktion

Wert der Variable

Anz.

der

Ere

igni

sse

/ Si

gnal

häufi

gkei

t

ID-Definition

ID Pion: 211ID Kaon: 321

ID-DefinitionBachelor Rest 1 Rest 2 Rest 3 Zerfall

K π K K K πKKK π π K K ππKK π π π K ππππ π K K π πKKπ π π K π ππKπ π π π π πππ

Sideband Subtraction

13979

74020

74020-13979 = 60041

Datensätze Vergleich 2011/2012Daten 2011Daten 201222347

4924

11463924737

Datensätze Vergleich 2011/2012Daten 2011Daten 2012

Datensätze Vergleich 2011/2012Daten 2011Daten 2012

Mesonenstruktur

http://de.wikipedia.org/wiki/Quark_%28Physik%29

DS±

π±

K± BS/BS

BS - BS - Oszillationb

b

s

s t

tw-w+BS BS

b

s

BS

s

c

w-

DS+

u

s K-b

s

BS

s

c

w+

DS-

u

s K+

BS - BS - OszillationN(Zerfälle)N(Zerfälle)N(Zerfälle ohne Wechsel)

N(Zerfälle)N(Zerfälle mit Wechsel)

N(ohne Zerfälle)N(Zerfälle mit Wechsel)

Plot A

Plot B

BS - BS - Oszillation

𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐴− 𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐵  𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐴+𝑃𝑙𝑜𝑡 𝐵  

Danksagung

Vielen Dank an Dr. Sascha Schmeling &

Moritz Karbach