Göttingen 2012 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 46: Higgs-Physik 3

T 46.5: Vortrag

Dienstag, 28. Februar 2012, 17:45–18:00, ZHG 011

Datenbasierte Abschätzung der Energieskala hadronisch zerfallender Tau-Leptonen zur Steigerung der Sensitivität einer Higgs-Analyse im Kanal qq→ qqH→ qqττ→ qq lν h ν mit dem ATLAS-Detektor — Karl Jakobs, Romain Madar und •Nils Ruthmann — Universität-Freiburg

Tau-Leptonen tragen als schwerste geladene Leptonen signifikant zur Zerfallsbreite eines leichten Standardmodell Higgs-Bosons bei. Die hadronischen Zerfälle der Tau-Leptonen in Pionen und ein Neutrino sind dabei mit einer relativen Häufigkeit von rund 65% statistisch signifikant und experimentell gut von Jets aus QCD-Prozessen unterscheidbar. Die Zerfallsprodukte des Tau-Leptons führen zu elektromagnetischen (π⁰→ γγ) und hadronischen (π^±) Schauern im Kalorimeter. Aufgrund der nicht kompensierenden Natur des hadronischen Kalorimeters ist eine Kalibration der Kalorimeterantwort auf eine τ-spezifische Energieskala nötig. Die Präzision der Kenntnis dieser Skala hängt maßgeblich vom Verständnis der Energieskala der geladenen Pionen ab und ist eine der limitierenden systematischen Unsicherheiten in aktuellen Suchen nach dem Higgs-Boson. Die vorgestellte Studie etabliert diese Pion-Energieskala in Bezug auf den im Spurdetektor präzise messbaren Impuls des Teilchens (E/p) in pp-Kollisionsdaten aus dem Jahr 2011. Diese Ergebnisse werden mit Studien einer Teststrahlmessung des ATLAS Kalorimetersystems sowie Studien zur Bestimmung der elektromagnetischen Energieskala in Z→ e⁺e⁻ Zerfällen kombiniert, um die Skalenunsicherheiten der Zerfallsprodukte auf das Niveau der Tau-Energieskala zu propagieren.