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Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta Ruspa

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Verso la misura diF2

D(3) high ynella prospettiva della

misura di FLD

Valentina SolaUniversitagrave di Torino

Relatore Ada SolanoCorrelatore Marta Ruspa

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 2

Indice Introduzione teorica Motivazione della misura Introduzione allrsquoesperimento ZEUS Campioni di dati e Monte Carlo Plot di controllo Sviluppo e test del codice per creare i Root

Trees Primo sguardo alla misura di F2

D(3)

Lavoro da fare entro luglio

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 3

HERAe

p

Unico collider ep al mondo (circonferenza 63 Km)

In funzione dal 1992 al 2007

I fasci collidevano ogni 96 ns

Poteva accelerare e- o e+ (e+ nel periodo 2006-07)

Ee = 275 GeV

Nellrsquoultimo periodo HERA ha accelerato p a tre differenti energie del fascio

HER Ep = 920 GeV radics = 318 GeV

LER Ep = 460 GeV radics = 225 GeV

MER Ep = 575 GeV radics = 252 GeV

rarr Misura di FL (si veda dopo)

H1

ZEUS

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 4

Cinematica dellrsquointerazione ep a HERA

Deep Inelastic Scattering (DIS) Q2 ≳ 1 GeV2

Fotoproduzione (PHP) Q2 asymp 0

Q2

Wp

peE4Es energia nel centro di massa ep

Q2 = -q2 = -(pe-persquo)2 quadrato del quadrimomento trasferito

(virtualitagrave del fotone)

W2 = (q+pp)2 quadrato dellrsquoenergia nel centro di

massa p

x = Q22ppq frazione del momento del protone

portata dal partone colpito

y = ppqpppe frazione dellrsquoenergia dellrsquoelettrone

portata dal fotone nel sistema a riposo

del protone

225 - 318 GeV

10-1 divide 105 GeV2

4102 divide 9104 GeV2

10-6 lt x lt 1

10-4 lt y lt 1

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 5

Sezione drsquourto epLo scopo fondamentale degli esperimenti a HERA egrave lo studio dellastruttura del protone

Sezione drsquourto inclusiva ep ersquoX in termini delle funzioni di struttura F2 e FL

[ ]

y)Q(xσYxQ

α2π=

)Q(xF y- )Q(xF YxQ

α2π=

dxdQσd

2r+4

2

2L

222+4

2

2

2 ep

dove Y+ = 1 + (1-y)2

σr(xQ2y) = sezione durto ridotta

high y non si puograve ignorare il contributo di FL alla sezione drsquourto

Q2

Wp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 6

Funzione di struttura longitudinale FL

)Q(xFYy

-)Q(xF=dxdQ

σd)

Yα2πxQ

(=y)Q(xσ 2L

+

22

22

ep2

+2

42

r

+ 1

21

+ 2

22

22

r212

r12L

Yy

-Yy

)yQ(xσ-)yQ(xσ=)Q(xF

Per separare F2 e FL si misura la sezione drsquourto ridotta a un valore di x e Q2 fissato ma a differenti valori di y differenti valori di s (da Q2 = sxy)

σr a due differenti energie del fascio di protoni

FL = differenza (piccola) tra sezioni drsquourto misurate a differenti energie del fascio

Egrave necessario un grande braccio di leva (differenza di y)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 7

Evento non diffrattivo Evento diffrattivo ep ersquoX ep ersquoXprsquo

rsquo rsquo

Diffrazione a HERA

IP

Q2

t

W XLRG

e

ersquo

p prsquo

Gli eventi diffrattivi contribuiscono fino a un massimo del 15 della sezione drsquourto DIS

Q2

Wp X

LRG

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

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Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

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DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

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Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

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Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

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Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 2

Indice Introduzione teorica Motivazione della misura Introduzione allrsquoesperimento ZEUS Campioni di dati e Monte Carlo Plot di controllo Sviluppo e test del codice per creare i Root

Trees Primo sguardo alla misura di F2

D(3)

Lavoro da fare entro luglio

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 3

HERAe

p

Unico collider ep al mondo (circonferenza 63 Km)

In funzione dal 1992 al 2007

I fasci collidevano ogni 96 ns

Poteva accelerare e- o e+ (e+ nel periodo 2006-07)

Ee = 275 GeV

Nellrsquoultimo periodo HERA ha accelerato p a tre differenti energie del fascio

HER Ep = 920 GeV radics = 318 GeV

LER Ep = 460 GeV radics = 225 GeV

MER Ep = 575 GeV radics = 252 GeV

rarr Misura di FL (si veda dopo)

H1

ZEUS

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 4

Cinematica dellrsquointerazione ep a HERA

Deep Inelastic Scattering (DIS) Q2 ≳ 1 GeV2

Fotoproduzione (PHP) Q2 asymp 0

Q2

Wp

peE4Es energia nel centro di massa ep

Q2 = -q2 = -(pe-persquo)2 quadrato del quadrimomento trasferito

(virtualitagrave del fotone)

W2 = (q+pp)2 quadrato dellrsquoenergia nel centro di

massa p

x = Q22ppq frazione del momento del protone

portata dal partone colpito

y = ppqpppe frazione dellrsquoenergia dellrsquoelettrone

portata dal fotone nel sistema a riposo

del protone

225 - 318 GeV

10-1 divide 105 GeV2

4102 divide 9104 GeV2

10-6 lt x lt 1

10-4 lt y lt 1

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 5

Sezione drsquourto epLo scopo fondamentale degli esperimenti a HERA egrave lo studio dellastruttura del protone

Sezione drsquourto inclusiva ep ersquoX in termini delle funzioni di struttura F2 e FL

[ ]

y)Q(xσYxQ

α2π=

)Q(xF y- )Q(xF YxQ

α2π=

dxdQσd

2r+4

2

2L

222+4

2

2

2 ep

dove Y+ = 1 + (1-y)2

σr(xQ2y) = sezione durto ridotta

high y non si puograve ignorare il contributo di FL alla sezione drsquourto

Q2

Wp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 6

Funzione di struttura longitudinale FL

)Q(xFYy

-)Q(xF=dxdQ

σd)

Yα2πxQ

(=y)Q(xσ 2L

+

22

22

ep2

+2

42

r

+ 1

21

+ 2

22

22

r212

r12L

Yy

-Yy

)yQ(xσ-)yQ(xσ=)Q(xF

Per separare F2 e FL si misura la sezione drsquourto ridotta a un valore di x e Q2 fissato ma a differenti valori di y differenti valori di s (da Q2 = sxy)

σr a due differenti energie del fascio di protoni

FL = differenza (piccola) tra sezioni drsquourto misurate a differenti energie del fascio

Egrave necessario un grande braccio di leva (differenza di y)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 7

Evento non diffrattivo Evento diffrattivo ep ersquoX ep ersquoXprsquo

rsquo rsquo

Diffrazione a HERA

IP

Q2

t

W XLRG

e

ersquo

p prsquo

Gli eventi diffrattivi contribuiscono fino a un massimo del 15 della sezione drsquourto DIS

Q2

Wp X

LRG

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 3: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 3

HERAe

p

Unico collider ep al mondo (circonferenza 63 Km)

In funzione dal 1992 al 2007

I fasci collidevano ogni 96 ns

Poteva accelerare e- o e+ (e+ nel periodo 2006-07)

Ee = 275 GeV

Nellrsquoultimo periodo HERA ha accelerato p a tre differenti energie del fascio

HER Ep = 920 GeV radics = 318 GeV

LER Ep = 460 GeV radics = 225 GeV

MER Ep = 575 GeV radics = 252 GeV

rarr Misura di FL (si veda dopo)

H1

ZEUS

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 4

Cinematica dellrsquointerazione ep a HERA

Deep Inelastic Scattering (DIS) Q2 ≳ 1 GeV2

Fotoproduzione (PHP) Q2 asymp 0

Q2

Wp

peE4Es energia nel centro di massa ep

Q2 = -q2 = -(pe-persquo)2 quadrato del quadrimomento trasferito

(virtualitagrave del fotone)

W2 = (q+pp)2 quadrato dellrsquoenergia nel centro di

massa p

x = Q22ppq frazione del momento del protone

portata dal partone colpito

y = ppqpppe frazione dellrsquoenergia dellrsquoelettrone

portata dal fotone nel sistema a riposo

del protone

225 - 318 GeV

10-1 divide 105 GeV2

4102 divide 9104 GeV2

10-6 lt x lt 1

10-4 lt y lt 1

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 5

Sezione drsquourto epLo scopo fondamentale degli esperimenti a HERA egrave lo studio dellastruttura del protone

Sezione drsquourto inclusiva ep ersquoX in termini delle funzioni di struttura F2 e FL

[ ]

y)Q(xσYxQ

α2π=

)Q(xF y- )Q(xF YxQ

α2π=

dxdQσd

2r+4

2

2L

222+4

2

2

2 ep

dove Y+ = 1 + (1-y)2

σr(xQ2y) = sezione durto ridotta

high y non si puograve ignorare il contributo di FL alla sezione drsquourto

Q2

Wp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 6

Funzione di struttura longitudinale FL

)Q(xFYy

-)Q(xF=dxdQ

σd)

Yα2πxQ

(=y)Q(xσ 2L

+

22

22

ep2

+2

42

r

+ 1

21

+ 2

22

22

r212

r12L

Yy

-Yy

)yQ(xσ-)yQ(xσ=)Q(xF

Per separare F2 e FL si misura la sezione drsquourto ridotta a un valore di x e Q2 fissato ma a differenti valori di y differenti valori di s (da Q2 = sxy)

σr a due differenti energie del fascio di protoni

FL = differenza (piccola) tra sezioni drsquourto misurate a differenti energie del fascio

Egrave necessario un grande braccio di leva (differenza di y)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 7

Evento non diffrattivo Evento diffrattivo ep ersquoX ep ersquoXprsquo

rsquo rsquo

Diffrazione a HERA

IP

Q2

t

W XLRG

e

ersquo

p prsquo

Gli eventi diffrattivi contribuiscono fino a un massimo del 15 della sezione drsquourto DIS

Q2

Wp X

LRG

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 4: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 4

Cinematica dellrsquointerazione ep a HERA

Deep Inelastic Scattering (DIS) Q2 ≳ 1 GeV2

Fotoproduzione (PHP) Q2 asymp 0

Q2

Wp

peE4Es energia nel centro di massa ep

Q2 = -q2 = -(pe-persquo)2 quadrato del quadrimomento trasferito

(virtualitagrave del fotone)

W2 = (q+pp)2 quadrato dellrsquoenergia nel centro di

massa p

x = Q22ppq frazione del momento del protone

portata dal partone colpito

y = ppqpppe frazione dellrsquoenergia dellrsquoelettrone

portata dal fotone nel sistema a riposo

del protone

225 - 318 GeV

10-1 divide 105 GeV2

4102 divide 9104 GeV2

10-6 lt x lt 1

10-4 lt y lt 1

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 5

Sezione drsquourto epLo scopo fondamentale degli esperimenti a HERA egrave lo studio dellastruttura del protone

Sezione drsquourto inclusiva ep ersquoX in termini delle funzioni di struttura F2 e FL

[ ]

y)Q(xσYxQ

α2π=

)Q(xF y- )Q(xF YxQ

α2π=

dxdQσd

2r+4

2

2L

222+4

2

2

2 ep

dove Y+ = 1 + (1-y)2

σr(xQ2y) = sezione durto ridotta

high y non si puograve ignorare il contributo di FL alla sezione drsquourto

Q2

Wp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 6

Funzione di struttura longitudinale FL

)Q(xFYy

-)Q(xF=dxdQ

σd)

Yα2πxQ

(=y)Q(xσ 2L

+

22

22

ep2

+2

42

r

+ 1

21

+ 2

22

22

r212

r12L

Yy

-Yy

)yQ(xσ-)yQ(xσ=)Q(xF

Per separare F2 e FL si misura la sezione drsquourto ridotta a un valore di x e Q2 fissato ma a differenti valori di y differenti valori di s (da Q2 = sxy)

σr a due differenti energie del fascio di protoni

FL = differenza (piccola) tra sezioni drsquourto misurate a differenti energie del fascio

Egrave necessario un grande braccio di leva (differenza di y)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 7

Evento non diffrattivo Evento diffrattivo ep ersquoX ep ersquoXprsquo

rsquo rsquo

Diffrazione a HERA

IP

Q2

t

W XLRG

e

ersquo

p prsquo

Gli eventi diffrattivi contribuiscono fino a un massimo del 15 della sezione drsquourto DIS

Q2

Wp X

LRG

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 5: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 5

Sezione drsquourto epLo scopo fondamentale degli esperimenti a HERA egrave lo studio dellastruttura del protone

Sezione drsquourto inclusiva ep ersquoX in termini delle funzioni di struttura F2 e FL

[ ]

y)Q(xσYxQ

α2π=

)Q(xF y- )Q(xF YxQ

α2π=

dxdQσd

2r+4

2

2L

222+4

2

2

2 ep

dove Y+ = 1 + (1-y)2

σr(xQ2y) = sezione durto ridotta

high y non si puograve ignorare il contributo di FL alla sezione drsquourto

Q2

Wp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 6

Funzione di struttura longitudinale FL

)Q(xFYy

-)Q(xF=dxdQ

σd)

Yα2πxQ

(=y)Q(xσ 2L

+

22

22

ep2

+2

42

r

+ 1

21

+ 2

22

22

r212

r12L

Yy

-Yy

)yQ(xσ-)yQ(xσ=)Q(xF

Per separare F2 e FL si misura la sezione drsquourto ridotta a un valore di x e Q2 fissato ma a differenti valori di y differenti valori di s (da Q2 = sxy)

σr a due differenti energie del fascio di protoni

FL = differenza (piccola) tra sezioni drsquourto misurate a differenti energie del fascio

Egrave necessario un grande braccio di leva (differenza di y)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 7

Evento non diffrattivo Evento diffrattivo ep ersquoX ep ersquoXprsquo

rsquo rsquo

Diffrazione a HERA

IP

Q2

t

W XLRG

e

ersquo

p prsquo

Gli eventi diffrattivi contribuiscono fino a un massimo del 15 della sezione drsquourto DIS

Q2

Wp X

LRG

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 6: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 6

Funzione di struttura longitudinale FL

)Q(xFYy

-)Q(xF=dxdQ

σd)

Yα2πxQ

(=y)Q(xσ 2L

+

22

22

ep2

+2

42

r

+ 1

21

+ 2

22

22

r212

r12L

Yy

-Yy

)yQ(xσ-)yQ(xσ=)Q(xF

Per separare F2 e FL si misura la sezione drsquourto ridotta a un valore di x e Q2 fissato ma a differenti valori di y differenti valori di s (da Q2 = sxy)

σr a due differenti energie del fascio di protoni

FL = differenza (piccola) tra sezioni drsquourto misurate a differenti energie del fascio

Egrave necessario un grande braccio di leva (differenza di y)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 7

Evento non diffrattivo Evento diffrattivo ep ersquoX ep ersquoXprsquo

rsquo rsquo

Diffrazione a HERA

IP

Q2

t

W XLRG

e

ersquo

p prsquo

Gli eventi diffrattivi contribuiscono fino a un massimo del 15 della sezione drsquourto DIS

Q2

Wp X

LRG

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 7: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 7

Evento non diffrattivo Evento diffrattivo ep ersquoX ep ersquoXprsquo

rsquo rsquo

Diffrazione a HERA

IP

Q2

t

W XLRG

e

ersquo

p prsquo

Gli eventi diffrattivi contribuiscono fino a un massimo del 15 della sezione drsquourto DIS

Q2

Wp X

LRG

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 8: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 8

Cinematica ep ersquoXprsquoCTD+SRTD+

HES+CAL

CAL+CTD

LPS

Lungo la beampipe

IP ( IR )

smontato nel 2000

rsquo

rsquo

x = βmiddotxIP

Q2 = - (pe ndash persquo)2

W2 = (q + pp)2

(MX)2 = (q + pIP)2

t = (pp ndash pp)2

2p

22X

2

p

pp

IP M-W+Q

t-M+Q=

q p

q )p-(p=x

2

22X

2

pp

2

Q+MQ

=q)p-p(2

Q=β

frazione del momento del IP portata dal quark colpito

frazione del momento del protone portata dal IPmiddot

middot

middot

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 9: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 9

Sezione drsquourto diffrattiva Sezione drsquourto diffrattiva ep ersquoXprsquo in termini della sezione drsquourto ridotta σr

D

)txQβ(σYQβπα2

=dtdxdQβd

σdIP

2)4(Dr+4

2

IP2

Xpeep4

dove σrD(4)(βQ2xIPt) = F2

D(4)(βQ2xIPt) ndash y2Y+middotFLD(4)(βQ2xIPt)

Quando t non egrave misurato

σrD(3)(βQ2xIP)=intσr

D(4)(βQ2xIPt)dt

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 10: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 10

FL a ZEUS

A ZEUS e H1 sono attualmente in corso le prime misure dirette di FL basate sui campioni HER LER e MER e+ 200607

Misure preliminari di FL mostrate a DIS08

In prospettiva ZEUS vuole produrre anche una misura di FLD

rarr Misura di F2D sui dati 200607 (mai analizzati prima in diffrazione)

rarr Misura di F2D high y

rarr Misura di FLD utilizzando i dati raccolti a diverse radics

Due analisi indipendenti come duso

Collaborazione stretta con il gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 11: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 11

Misura diretta di FL a ZEUSRicostruzione delle variabili cinematiche usando lrsquoelettrone diffuso

Metodo dellrsquoelettrone Q2EL = 2 EeEersquo (1 + cosθe) e yEL = 1 ndash Eersquo2Ee(1 -

cosθe)

xEL = Q2EL smiddotyELAlto s Basso y

rarr Elettrone diffuso di alta energia ben ricostruito nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave facilerarr Non ci sono fondi rilevanti

FACILE

Basso s Alto yrarr Elettrone diffuso di bassa energia da identificate nel calorimetrorarr Lrsquoelectron finding egrave difficilerarr A basso Q2 grande fondo PHP principalmente fotoni e pioni vengono confusi per un elettronerarr Egrave necessario un buon sistema di tracciamento a piccolo angolo di diffusione dellelettronerarr Capire il fondo rivelando gli eventi PHP

DIFFICILE

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 12

Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 12: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

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Il rivelatore ZEUS

p

e

Micro-Vertex Detector (microstrip di silicio)

Camere per muoni (tubi a streamer)

Solenoide superconduttore (14 T)

Central TrackingDetector(camera a drift)

Calorimetro a uranio e scintillatore

Giogo di ritorno delcampo magnetico

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 13: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 13

Monte Carlo e Offline Software

FUNNEL

Simulazione Monte Carlo

(MC)MODELLO FISICO

ZDIS

Generazione degli eventi

MOZART Simulazione del

detector

CZARZGANA

Simulazione del trigger

DATI

ZEPHIR

Ricostruzione degli eventi

ORANGE

Costruzione dei Root Trees

Analisi dei Root Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

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Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 14: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 14

Campioni di dati amp MC Dati Positroni 200607 (run 60235- run 61661) Luminositagrave = 41 pb-1

MC - DIS ndash DJANGOH (Q2 gt 4 GeV2) 10M (305 pb-1)

- PHP ndash PYTHIA (Q2 lt 4 GeV2) 20M (96 pb-1) Fattore di normalizzazione = 207 (dal gruppo di FL)

- DIFF - RAPGAP (Q2 gt 4 GeV2) ~ 1M (351 pb-1) Pomeron (IP) exchange

rarr Inizialmente utilizzo di Root Trees dal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 15

DISDal gruppo di FL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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DISDal gruppo di FL

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DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

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xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

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Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

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Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

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RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

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RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

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RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

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Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

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Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

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Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 16: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 16

DIS control plots - I

Ee

θEL

E-pz

γH

MC normalizzato alla luminositagrave dei dati (MC = DJANGOH + PYTHIA)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 17

DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 17: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

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DIS control plots - II

Q2EL

xEL

yELzvtx

Buon accordo tra dati e MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 18: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 18

xIP GAP

Q2

W

t

ηMAX e selezione diffrattiva

))2θ

-ln(tg(=η

N = protone rarr Si dissocia solo il fotone (Single Diffraction SD) N = stato di bassa massa proveniente dalla dissociazione del protone rarr Si dissociano sia il fotone sia il protone (Double Diffraction DD)

Rappresenta un fondo rilevante nei campioni SD

Si selezionano eventi diffrattivi richiedendo assenza di particelle (GAP) tra il protone e il sistema adronico finale Xrarr Taglio sulla massima pseudorapiditagrave ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 19: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 19

Distribuzione di ηMAX

rarr Manca MC nella regione diffrattiva DD mancante nel MCrarr Il picco nel MC egrave spostato rispetto a quello nei dati

Cambiare

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 20: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 20

Primo sguardo ai dati diffrattivi

mdash Dati per ηMAX lt 22 rarr dopo il taglio in ηMAX 102530 eventi (64)mdash Dati per ηMAX gt 22

MXxIP

β EFCAL

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

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Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 21: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 21

Copertura cinematica dei dati diffrattivi

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 22: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 22

Q2 vs βQ2 vs xIP

β vs xIPQ2 vs y

Copertura cinematica del MC diffrattivo

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

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MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 23: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 23

Control plots per ηMAX lt 22 - I

Q2EL

yEL

xEL

Ee

(MC = DJANGOH + PYTHIA + RAPGAP) DD Monte Carlo mancante

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 24: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 24

Control plots per ηMAX lt 22 - II

Differenza tra dati e MCDati = 102530 MC = 75140 rarr 27 in meno rispetto ai dati

MX

β

xIP

W

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 25: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 25

In sintesi

Plot datiMC per il campione DIS rarr OK (confrontabili con quelli dellrsquoanalisi di F2 high y)

Plot datiMC per il campione diffrattivo rarr Confrontabili con quelli della seconda analisi rarr Work in progress si vogliono investigare le differenze tra dati e MC attraverso uno studio sulle variabili generate

Trovato un baco nellinterfaccia tra RAPGAP e il software di ZEUS rarr Le variabili diffrattive a livello del MC generato erano vuote (t xIP β)

Egrave stato necessario del lavoro tecnico per implementarle

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 26

Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 26: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

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Sviluppo e test del codice - I Nuovi campioni MC prodotti con RAPGAP per aggiungere le variabili

diffrattive a livello del MC generato in ORANGE

o Campione di RAPGAP MC con pomeron (IP) exchangeo Campione di RAPGAP MC con reggeon (IR) exchange per poterne

confrontare la copertura cinematica con quella del campione di IP

Campione di SATRAP MC per valutare la dipendenza dal modello

Nuovo ORANGE job (il mio job)

Nuova versione di FUNNEL (Num07t10)

Nuova versione di ORANGE (v2007a2)

Test per capire se le nuove versioni (ORANGE amp FUNNEL) incidono sul campione

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

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RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

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Backup

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Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 27: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 27

Versione di ORANGE 2007a2Aggiunto un blocco per le variabili diffrattive a livello del MC generato

DATI 200607 e+

Confronto tra i Root Trees del gruppo di FL e i miei Root Treesrarr test del mio job

Versione di FUNNEL Num07t10

MCConfronto tra RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num03t31 e RAPGAP IP con la versione di FUNNEL Num07t10rarr test sulla nuova versione del MC

Sviluppo e test del codice - II

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 28: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 28

Data check (DIS selection) - I

Ee

E-pZ

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

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Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

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Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

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Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 29: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 29

Data check (DIS selection) - II

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 30

Data check (DIS selection) - III

θe

γh

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

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Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

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RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 31

Data check (DIS selection) - IV

ye

zvtx

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 32: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 32

Data check (DIS selection) - V

ηMAX

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 33: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 33

Data check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 34: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 34

Data check (ηMAX selection) - II

ye

Ee

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 35: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 35

Data check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 36: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 36

Data check (ηMAX selection) - IV

β

W

bull old = FL Group Trees bull new = my Trees

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 37: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 37

RAPGAP check (DIS selection)

ηMAX

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 38: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 38

RAPGAP check (ηMAX selection) - I

Q2e

xe

Cr1-newjpg

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 39: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 39

RAPGAP check (ηMAX selection) - II

ye

Eersquo

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 40

RAPGAP check (ηMAX selection) - III

MX

xIP

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

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1

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1

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MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

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65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 41

RAPGAP check (ηMAX selection) - IV

β

W

― old = Num03t31 ― new = Num07t10

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

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MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

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85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 42: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 42

Risultato dei test Check sui dati rarr OK Il mio ORANGE job egrave corretto

Check sul MC rarr scalato e non in perfetto accordo Simulazione del trigger Correzioni sullrsquoenergia

In corso drsquoopera Studi sul MC generato per capire i campioni IP e IR Studi per capire le differenze tra dati e MC per ottenere un MC che descriva bene i dati cosigrave da poter calcolare risoluzioni correlazioni tra MC generatoMC ricostruito purezze accettanza

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 43

Un primo sguardo a F2D(3)

NB Non si hanno a disposizione le variabili generate nel MC rarr nessuno studio possibile sullrsquoaccettanza Nessuno studio sui possibili fondi rarr nessuna correzione

Per ottenere una prima misura di σrD(3) si e usata la relazione

con xIPF2D(3)(xIPβQ2) = intdt [xIPmiddotfIP(xIPt)middotF2

IP(βQ2)]

dalle parametrizzazioni di H1

Stesso metodo dellrsquoanalisi diffrattiva inclusiva LRG 2000 appena conclusa

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

[ ]MC

2IP

D(3)2IP

MCMC

DATADATAD(3)rIP )Qβ(xFx

LN

LN=σx

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

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MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

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40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 44: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 44

Copertura cinematica dei dati

Copertura cinematica dei dati diffrattivi 200607 in Q2 MX xIP

I bin dellanalisi LRG 2000 sono sovrapposti

Misura di F2D(3) effettuata

nella regione indicata

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

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1

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MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

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65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 45: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 45

F2D(3) 200607 preliminare

Dati = 200607 e+

MC = RAPGAP IP H1 Fit B

Le misure non sono corrette per possibili contributi di fondo (in particolare il DD)

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 46

Confronto con la 2a analisi

xIP

10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2 10-3 10-2

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

1

05

MX [GeV] 3 5 8 13 Q2

[GeV2]

22

30

40

50

65

85

Ann

a V

alen

tina

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 47

Lavoro svolto Prima analisi di F2

D(3) per i dati 200607 e+ confrontabile con la misura basata sui dati del 2000 attualmente in corso di pubblicazione

Nuovo codice per la produzione dei Root Trees

Distribuzioni consistenti con quelle del gruppo di FL

Nuovi campioni di MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Page 48: Verso la misura di F 2 D(3) @ high y nella prospettiva della misura di F L D Valentina Sola Università di Torino Relatore: Ada Solano Correlatore: Marta.

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 48

Lavoro futuro

Verso la misura di F2D high y

Studio sul MC rarr risoluzioni rarr correlazioni MC generatoMC ricostruito rarr ottimizzazione del binning

Studio dei fondi rarr PHP nel campione high y rarr contributo di DD

Estrazione della sezione drsquourto

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

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0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 49

Backup

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 50

Il taglio in ηMAX

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 51

Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Il taglio in ηMAX

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Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

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Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

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0

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R-1

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massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

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Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Backward Tracking

Ideacreare una road frararr candidato e+ (energia e posizione)rarr vertice dellrsquoevento (misurato con precisione dallrsquoattivitagrave adronica) e cercare gli hit su questa road

Procedura1 Creare una road (cono ellittico)2 Creare una lista di stripfili dellrsquoMVDCTD che siano

geometricamente sovrapposti alla road3 Trovare gli hit effettivamente misurati dallrsquoMVDCTD

Questa procedura permette di separare DIS e PHP a basso Q2

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 52

Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 53

Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 56

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 57

Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Photoproduction Background

6m Tagger egrave un rivelatore posto a 537 m dal punto di interazione egrave stato installato nel 2001 per misurare elettroni per gli eventi Bethe-Heitler

Ha unrsquoaccettanza prossima al 100 per elettroni diffusi in eventi Bethe-Heitler (fotoproduzione) in una ristretta finestra di energia (~ GeV)Il range di energia accettata dipende dalla posizione del fascio e dallrsquoeffetto dei magneti prossimi al punto drsquointerazione e utilizzando fasci di e+ si puograve accedere a energie piugrave basse dellrsquoe diffuso

Il 6m Tagger egrave un componente determinante per capire il fondo di fotoproduzione nel campione ad alto y e per stimare il fattore di normalizzazione da assegnare al PHP MC

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Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

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)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

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Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Percheacute ldquodiffrazionerdquo

2|t|b- )b(p-1e0)dt(td

dt(t)d

2

20

0

)(k4

R-1

)I()I(

massimo diffrattivo

massimo secondario che decresce al crescere dellrsquoenergia

b R24 la t-slope b egrave legata alle dimensioni del bersaglio (R)

Scattering elastico pp

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 54

Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 55

Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 58

Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Percheacute diffrazione ad HERAFotoni reali e virtuali possono fluttuare in diversi stati adronici

Ad HERA x egrave molto piccolo

lungo tempo di vita adronica del fotone

diffusione diffrattiva fotone-protone in perfetta analogia con la diffusione

diffrattiva adrone-adrone

mesone vettore qq qqg

(sistema di riferimento del protone a riposo)

q

q ~ 1Q

~1x

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Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Nel ldquoNaive Quark Parton Modelrdquo

F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

Q2

Wp

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

g(x) densitagrave gluonica nel protone

rarr legata alla sezione drsquourto del fotone polarizzato longitudinalmente

rarr nel Quark-Parton Model

σL = 0 FL = 0

rarr FL diversa da zero in pQCD al LO

L2

2

L σα4π

Q=F

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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F2 = F2(x) = sumi=qei2xqi(x)

FL = FL(x) = αS4πmiddotx2 intx1[163middotF2+8middotsumi=qei

2(1-xz)zmiddotg(x)]z3 dz

x frazione del momento del protone portata dal partone colpito

qi(x) funzione di distribuzione del momento dei partoni

g(x) densitagrave gluonica nel protone

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - I

Crsquoegrave troppo MC rarr Gli eventi diffrattivi sono contati due volte

Q2 xEL

E-pz Ee

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Control Plots aggiungendo RAPGAP - II

MXxIP

β EFCAL

Dati = 1609468 MC = 1792303 rarr 11 in piugrave rispetto ai dati

V Sola Seminario di Metagrave Tesi - 18042008 59

Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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Risoluzioni del detectorCTDσ(pT)pT = 00058middotpT + 00065 + 00014pT pT in GeV

CALσ(E)E = 018radicE leptoni E in GeVσ(E)E = 035radicE adroni

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