canale eventi luminosit`a ( fb−1)
D∗+ → π+ sD0; D0 → KS0π +π− 2.034M 516.2 D∗− → π− sD0; D0 → KS0π+π − 2.034M 516.2 D∗+ → π+ sD0; D0 → KS0K+K − 175k 281.1 D∗− → π− sD0; D0 → KS0K +K− 175k 281.1
Tabella 4.3: Numero di eventi di segnale generati nei due canali e corrispondenti luminosit`a integrate.
dal codice si pu`o accedere alla verit`a MonteCarlo, ovvero l’informazione di come questi eventi siano stati generati. Nel seguito indicheremo con “evento di segnale” l’evento in cui la ricostruzione dell’albero di decadimento `e stata effettuata correttamente. In caso con- trario, l’evento sar`a detto “evento di segnale malricostruito”. Per chiarezza indicheremo con signalTM il campione contenente tutti e soli gli eventi di segnale ricostruiti corretta- mente. Il campione signal continuer`a a contenere tutti gli eventi di segnale generati e quindi sia quelli ricostruiti correttamente sia quelli malricostruiti.
4.2
La preselezione degli eventi
I dati relativi agli eventi che superano i trigger subiscono una preselezione composta da due fasi. Anche gli eventi MonteCarlo passano attraverso questa preselezione.
Inizialmente i dati vengono analizzati da un codice che effettua una prima blanda se- lezione, lo skimming, volta a diminuire fortemente la quantit`a di dati da immagazzinare. Esistono skimming diversi a seconda dei canali che si vogliono analizzare; `e comunque abbastanza comune che pi`u analisi utilizzino lo stesso skimming. A questo livello le par- ticelle che hanno certe propriet`a in comune sono raggruppate in liste. Ad esempio tutte le particelle cariche vengono associate alla lista TaggingList. Una stessa particella pu`o essere associata a diverse liste che sono utilizzate nella ricostruzione del decadimento. La ricostruzione del decadimento avviene nella seconda fase della preselezione dove ogni gruppo di analisi implementa un codice di ricostruzione per il canale di segnale. Il codice di ricostruzione ripercorre l’albero di decadimento in senso inverso, cercando le particelle candidate nelle liste create nella prima fase della selezione: se dobbiamo individuare un π+
per la ricostruzione di un certo decadimento, possiamo scegliere quale lista utilizzare per cercare il candidato pione; se non abbiamo particolari richieste, possiamo cercarlo nella lista TaggingList; se invece vogliamo avere una probabilit`a maggiore che la particella scelta sia effettivamente un pione, possiamo cercarlo in una lista che abbia delle richieste pi`u stringenti sulle propriet`a di questa particella, utilizzando le informazioni nel PID. La scelta di come selezionare le diverse particelle rappresenta un compromesso tra efficienza e purezza e dipende dal tipo di particella, dal suo spettro di impulso, e da come la particella verr`a usata nella successiva ricostruzione. Il canale di segnale fornisce significativi vincoli cinematici, ed `e quindi conveniente in questa analisi utilizzare liste di tracce con richieste
4.2 La preselezione degli eventi 68 minimali. Quando il codice di ricostruzione arriva a ricostruire la particella madre di tutte (nel nostro caso il D∗
), produce un “candidato evento ricostruito”. In un evento possono esserci pi`u candidati eventi ricostruiti. In questa fase, inoltre, si producono le ntuple che contengono tutte le variabili che si utilizzeranno durante l’analisi.
Nel seguito sono esposte le caratteristiche delle particelle con le quali si ricostruisce l’albero di decadimento di segnale a livello della preselezione descritta finora.
I candidati pioni figli del KS0
I pioni provenienti dal decadimento del K0
S sono selezionati dalla lista ChargedTracks che
contiene tutte le particelle cariche su cui `e stata fatta un’ipotesi di massa di pione. I candidati K0
S
Il candidato KS0 `e selezionato dalla lista KsDefaultMass. In questa lista sono presenti
particelle ricostruite prendendo due candidati pioni descritti precedentemente che abbia- no una massa invariante compresa tra 522.684 MeV/c2 e 472.684 MeV/c2 ovvero in una finestra di 25 MeV/c2 intorno alla massa nominale del KS0 [22]. Il vertice di decadimento
della particella `e determinato con un fit geometrico ai parametri delle tracce. I candidati pioni (o kaoni) figli del D0
I pioni (o kaoni) provenienti dal decadimento del D0sono selezionati dalla lista GoodTracksVeryLoose che contiene particelle cariche con le seguenti caratteristiche:
momento trasverso compreso tra 0 GeV/c e 10 GeV/c; distanza di approccio massima dal piano xy = 1.5 cm; distanza di approccio massima dall’asse z = 10 cm; distanza di approccio minima dall’asse z = -10 cm.
I candidati D0 e D0
I candidati D0 e D0 sono selezionati dalla lista D0DalitzHardDefault che contiene par- ticelle formate combinando un candidato K0
S con due candidati pioni (o kaoni) di carica
opposta. La massa invariante delle tre particelle deve essere compresa in una finestra di 40 MeV/c2 intorno al valore nominale della massa del D0 [22]. Inoltre l’impulso del D0 nel sistema del centro di massa deve essere maggiore di 2.2 GeV/c. Anche in questo caso Il vertice di decadimento della particella `e determinato con un fit geometrico ai parametri delle tracce.
4.2 La preselezione degli eventi 69 I candidati pioni soffici πs
I candidati pioni soffici vengono selezionati dalla stessa lista utilizzata per i figli del D0,
GoodTracksVeryLoose. Non si utilizzano informazioni del PID perch´e all’energia del πs
non sono molto accurate. I candidati D∗±
Per cercare i candidati D∗
si hanno a disposizione due liste: DstarDalitzHardDefault e DstarDalitzHardDefaultBS. In entrambe le liste ci sono particelle formate da un can- didato D0 e un candidato πs con la differenza tra la massa del D0 e quella del D∗
(∆m = mD∗− m
D0) in una finestra di 15 MeV/c2 intorno al valore nominale di ∆m [22].
Inoltre, tutti i parametri delle tracce (v. paragrafo 3.2.1) sono fittati nuovamente impo- nendo che il valore della massa del D0 sia esattamente quello riportato dal PDG [22]. La differenza tra le due liste sta nell’imporre o no, in questo fit, un vincolo sul punto spaziale in cui si origina il πs. Il D∗ decade quasi subito dopo essersi formato e noi cerchiamo
un D∗
che provenga direttamente dall’adronizzazione di un quark charm. I D∗
di segnale quindi si formano e decadono dentro la beam spot (BS), la regione dello spazio in cui i due fasci e+e e−
si incontrano. La lista DstarDalitzHardDefaultBS contiene i D∗
fittati con il vincolo che i pioni soffici siano originati all’interno della beam spot. I D∗
che appar- tengono all’altra lista, invece, sono fittati senza alcuna richiesta di questo tipo sul pione soffice. C`e da sottolineare come il vincolo nel fit sull’origine del πs non implichi che il
vertice di decadimento del D∗
sia anch’esso all’interno della beam spot. Questo fatto `e una conseguenza dell’errore ineliminabile associato ai parametri delle tracce e quindi anche al vertice di decadimento. Nel fit ai parametri delle tracce, oltre al vincolo sull’origine del πs,
si pu`o imporre un ulteriore vincolo sull’origine del D0 all’interno della beam spot. Questa operazione `e fatta a livello di codice di ricostruzione, nella seconda fase della preselezione. Per l’analisi si avranno quindi tre variabili diverse per il valore di ∆m, corrispondenti ai tre tipi di ricostruzione del D∗; esse saranno descritte meglio nel paragrafo 4.4.
Nelle Tabelle 4.4 e 4.5 sono riportate le efficienze di preselezione per ogni campione nei due canali di segnale. L’efficienza `e definita come il rapporto tra numero di eventi rimanenti dopo l’applicazione del taglio (in questo caso la preselezione) e il numero di eventi prima dell’applicazione del taglio.
B0B0bar BpBm ccbar uds tau signal signalTM
0.23% 0.17% 0.43% 0.14% 7·10
−4
% 46.0% 60.3%
Tabella 4.4: Efficienza di preselezione per i diversi campioni nel canale di segnale D0 → KS0π
+π−
. L’efficienza relativa a signalTM `e calcolata rispetto al numero di eventi del campione signal che hanno passato la preselezione e rappresenta la frazione di eventi di segnale correttamente ricostruiti.