Charm Physics at the Tevatron

Size: px

Start display at page:

Download "Charm Physics at the Tevatron"

Mae Webb
5 years ago
Views:

1 Charm Physics at the Tevatron Ò Ö ÃÓÖÒ ÁÒ Ø ØÙØ Ó Ì ÒÓÐÓ Ý Å Ù ØØ ÓÖÒÑ Øº Ù ÓÖ Ø Ò ÓÐÐ ÓÖ Ø ÓÒ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ ÎÁÁÁØ ¾ Ö ¹¾ Ø ¾¼¼ Å Ö

2 Ô Ô ÓÐÐ Ö Ø Ô ½ Ì Î ¾ Ò Ö Ð ÔÙÖÔÓ Ø ØÓÖ Ò Ö ÓÖ ½ ¼ Ô ½ ½¼¼ Ô ½ Ì Ú ØÖÓÒ Ð Ö ØÓÖ ÙÖÖ ÒØ Ö ÓÖ ÐÙÑ ÒÓ ØÝ ¾ ½¼ ½ Ñ ¾ ½ ½ ¼ Ô ½ Ð Ú Ö ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ½

3 ÍÔ Ö Ø ØÓÖ ÌÖ Ö ÑÙÓÒ Ý Ø Ñ ÌÇ Ò Û ØÖ Ò Ý Ø Ñ ÑÙÓÒ Ý Ø Ñ Ò Ø ØÓÖ MUON SYSTEM INNER TRACKING SYSTEM CALORIMETRY ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ¾

4 Candidates per 5 MeV/c x1 CF Run II Preliminary, L=7pb -1 + J/ψ µ µ 51K signal candidates - Events/.5 MeV/c CF Run II Preliminary N(ψ(S))=713.1 ± µ µ Invariant Mass Run Preliminary J/ψ Signal = 7513 events Mean = ±.3 GeV/c Sigma =.713 ±.3 ψ Signal = 1746 events Mean = ±.4 GeV/c Sigma =.57 ±.4 GeV/c J/ψ Candidate Mass, GeV/c ψ(s) candidate mass [GeV/c ] GeV/c ÓÒÚ ÒØ ÓÒ Ð Ô Ô ÖÑ Ô Ý Ø Run II Preliminary µ Ö ÐÝ ÓÒ Ð ÔØÓÒ ØÖ Ö ½¼ Â χ c J/ψ γ N = 84 ± 1 =.43 ±.4 GeV σ =.18 ±.4 GeV M c1 5 ÓÛÒ ÖÓÑ Ü Ø Ø Ø Â ¾ µ Â M(J/ψ γ) - M(J/ψ), GeV ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ

5 Â Ô Ñ ÙÖ Ì ÜØ Ò ÓÚ Ö Ò Û Ø Ô Ì µ ½ Î µ Ô Ì Â µ ¼ Ò Ð Ö ÙÐØ ØÓ ÓÑ ÓÓÒ Cross Section, nb J/ψ Cross Section per unit of rapidity 1 1 zero Run PRELIMINARY pt(j/ ψ)>5gev/c pt(j/ ψ)>8gev/c Events/1 MeV/c 3 1 CF Run II Preliminary Â ÖÓ Ø ÓÒ Events/5 MeV/c CF Run II Preliminary <Pt(µµ)<.5 GeV/c Events Luminosity = 14.8 pb J/ ψ Rapidity p T (J/ψ) GeV/c M(µµ) GeV/c ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ

6 Silicon etector Fast parallel Pattern Reco (1µs) ³ Ë ÓÒ ÖÝ Î ÖØ Ü ÌÖ Ö Ô Ô Ð Ö ÖÓ Ø ÓÒ Ñ µ Ú ÖÝ Ñ ÐÐ Ë» ÙØ linearized Track Fit d ( ) Primary Vertex d (+) X v trigger on displaced Tracks! Events/.4 MeV/c 1 8 CF RunII Preliminary L = 65 Kπ 1 ±4 pb 6 ØÖ Ö ÓÒ ÔÐ ÌÖ ÙÒ ÜÔ Ø Ù ÖÑ ÑÔÐ 4 N = 451 ± Kπ Invariant Mass [GeV/c ] µ ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ

7 ÖÑ ÖÓ Ø ÓÒ 1 CF Run II Preliminary 5.7 pb Ö ÓÒ ØÖÙØ ¼ Ø Ñ Ø Æ Ò Ñ ÙÖ Ô Ì Entries per.3 MeV/c * + π +, K π + p T 6GeV/c + N(* )= 5515 ± 85 Ô Ö Ø ÓÒ ÖÝ ÖÑ CF Run II preliminary 5.7pb M(K ππ) M(Kπ) [GeV/c ] CF Run II Preliminary 5.7 pb 1 Entries per MeV/c 3 1 K π + p T 5.5GeV/c N( )=3684 ± Mass(K π) [GeV/c ] Entries / MeV/c 1 + K π + π + p T 6GeV/c + N( )=8361 ± Mass(K ππ) [GeV/c ] ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ

8 Ô Ù ¹Ñ ÓÒ ÑÔ Ø ¼ Ô Ö Ñ Ø Ö µm CF Run II Preliminary 5.7pb K - π + f =86.6 ±.4± 3.5% p T 5.5GeV/c Ë Ô Ö Ø ÓÒ Ó ÓÒ ÖÝ ÖÑ ÓÒ ÖÝ ÖÑ ÖÓÑ Ð Ö ¼ ¹ Ý Entries per B Ö Ø ÓÒ Ô Ó ÔÖÓÑÔØ Ñ ÓÒ Ô ¼ µ ¼ ± Ô µ ½ ½ ½ ± Ô µ ½ ¼ ¾ ± Impact Parameter [cm] B d Primary Vertex X π K µ ¾ ½± ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ

9 Events per 3 MeV/c CF RunII Preliminary Ó ÙÔÔÖ Ö Ò Ò Ö Ø Ó KK N = 567 ± 18 L = 9.6 pb 1 Events per MeV/c CF RunII Preliminary N Kπ = 563 ± 49 L = 9.6 pb 1 Events per 3 MeV/c CF RunII Preliminary N ππ = ± 11 L = 9.6 pb KK Mass [GeV/c ] Kπ Mass [GeV/c ] ππ Mass [GeV/c] ¼ Ã Ã µ ½½ ½ ¼ Ø Øµ ¼ Ý Øµ µ± ¼ Ã µ ¼ µ ¼ Ã µ ¼ ¾¼ Ø Øµ ¼ ½ Ý Øµ µ± ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ

10 Events/1.5 MeV/c CF RunII Preliminary -1 L = 65 ±4 pb * π KK Events/.8 MeV/c CF RunII Preliminary L = MeV/c Ó ÙÔÔÖ Ö Ò Ò Ö Ø Ó Uncorr. Mean = ± Width = 7.4 ±.1 MeV/c N = 67 ±14 * π KK -1 ±4 pb Events/1.5 MeV/c -1 CF RunII Preliminary L = 65 ±4 pb 3 Uncorr. Mean = ±. MeV/c Width = 1. ±. MeV/c 5 N = 33 ±75 * π ππ KK Invariant Mass [GeV/c ] KK Invariant Mass [GeV/c ] ππ Invariant Mass [GeV/c ] Ð Ò Ô Ö Ø ÓÒ Ó ÑÓ ÇÙØÐÓÓ Ð Ö Ö Ø ÑÔÐ ÐÐÓÛ ¼ ØÖ µ Ö Ù ÖÓÙÒ ÙÔ Ø Ñ ÙÖ Ñ ÒØ Ò ÔÖ Ô Ö Ø ÓÒ ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ

11 Ö Ð ÓÒ Ð Ö Ø ÑÓÑ ÒØÙÑ Ð Entries per MeV/c CF Run II Preliminary +, s φπ, φ KK Unbinned likelihood fit projected Ñ KKπ mass [GeV/c ] Ñ Å «Ö Ò Fraction per 1 GeV/c CF Run II Preliminary Sideband subtracted 1 1 S p T Particle p + T p T [GeV/c] Ù ÒØ Ð Ý ÑÓ µ Ñ Ð Ö Ò Ñ Ø µ Ñ ÒÝ Ý Ø Ñ Ø Ò Ð ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ½¼

12 Ñ Ñ Å «Ö Ò Ð Ö Ø Ò ¹ Ð Ù Ò Â ¹ÐÓ ¹Ñ ½ ¼ Ø Øµ Å Î ¼ ¾½ Ý Øµ Ñ ¾ ] ) [MeV/c µ + m(µ CF Run Preliminary Add B scale Missing material ( ~ %) Correction for material in GEANT Raw tracks p T slope [MeV/c ]/[GeV/c].9 ±.65. ± ± ±.74 of J/ψ [MeV/c] ] mass [MeV/c 1868 before corrections after corrections and fit bias removed PG ± 1σ CF Run Preliminary p t [GeV/c] Ð Ö Ø Ý Ø Ñ Ø ÖÓÙÒ Ø ÑÓ Ð Ê ÙÐØ Ù Ñ ØØ ØÓ ÈÊ Ö Ø ÊÍÆ ÁÁ Ô Ô Ö µ ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ½½

13 ÖÓÙÒ ÑÙÓÒ Ö Ø ÖÓÑ ¼ Ã ππ normalization K π reflection Expected µµ shape pion misi fraction (%) π µ π µ Ë Ö ÓÖ Ö Ö Ý ¼ p (GeV/c) T Ø Ò Ö ÑÓ Ð ÜÔ Ø Ø ÓÒ ¼ µ ½¼ ½ Ò Ò Ò Ê Ú ÓÐ Ø Ò ËÍË ¼ µ ½¼ Ù ¼ ØÖ ØÓ Ö Ù ÖÓÙÒ ÒÓÖÑ Ð Þ ØÓ ¼ ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ½¾

14 ÆÓ Ò Ð Ú ÒØ Ó ÖÚ ½ ¼ ÖÓÙÒ ÜÔ Ø events/mev 1 75 CF Run II Preliminary Normalization mode: 1371 ± 53 π + π - in the mass search window L dt = 69pb -1 CMU fiducial events/mev 3 CF Run II Preliminary Ë Ö ÓÖ Ö Ö Ý ¼ µ + µ - Search events in the ±σ search window M ππ (GeV) M µµ (GeV) ¼ µ ¼ Æ ÙÔÔ Ö Ä ¼ µ µ Æ ¼ µ ¼ µ ¼ µ ¼ µ ¾ ½¼ Ø ¼± Ä Û ÓÖÐ Ø Ð Ñ Øµ ¼ µ ½ ½¼ Ø ¼± Ä ÔÖ Ú ÓÙ ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ½

15 LcMass_all8 Entries 3588 Mean.8 RMS.6641 CF Run PRELIMINARY 65pb LcMass -1 Event Num./ 1 MeV/c CF Run II Preliminary * *+ 1, π - -1 Luminosity: Liminosity: 9pb9 pb -1 Right Charge Wrong Charge Events/.5 Gev Λ c p K π + Å ÒÝ ÑÓÖ ÒØ Ö Ø Ò ØÓÔ ººº *+ *+ m( π - )-m( ) [GeV/c ÑÓÖ ØÓÔ ØÓ ÜÔÐÓÖ Ö Ü Ø Ø Ø µ ] (pkπ) Mass (Gev) events (1 MeV/bin) ± 4 pb February 6th 3 CF Run PRELIMINARY + B d π + K π π and c.c 1 8 ÖÝÓÒ ÖÑ ÓÙÖ ÖÑ ØØÖ Ø ÙØÝ µ 6 4 Yield: 413 ± 4 events Uncorr. Mean: 5.71 Sigma: ± MeV ±. GeV Candidate Mass (GeV) Ä ÙÖ ÒØ Ø Ð µ ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ½

16 ¼ Ã µ ½½ ½ ¼ Ø Øµ ¼ Ý Øµ µ± µ Ì Ú ØÖÓÒ ØÙÖÒ Ò ÒØÓ ÖÑ ØÓÖÝ ËÙÑÑ ÖÝ Ò ÓÒÐÙ ÓÒ Ë ÓÒ ÖÝ Î ÖØ Ü ÌÖ Ö ÓÔ Ò Ò Û ÓÔÔÓÖØÙÒ Ø Ç ½¼ µ ¼ Ã ÜÔ Ø Ò ¾ ½ Ö Ø Ö ÙÐØ ÓÑÔ Ø Ø Ú ½ ¼ Ø Øµ Å Î ¼ ¾½ Ý Øµ Ñ Ñ ¾ ¼ µ ¾ ½¼ Ø ¼± Ä ¼ µ ¼ Ã µ ¼ ¾¼ Ø Øµ ¼ ½ Ý Øµ µ± ¼ Ã Ã µ Ö ÙÐØ ØÓ ÓÑ Ø ÓÒ Ö Ò Ò Ö Ø Ó Ö Ö Ý Ð Ø Ñ ÖÓ ÔÓÐ Ö Þ Ø ÓÒ È Ú ÓÐ Ø ÓÒ Ü Ø Ø Ø ÎÁÁÁØ Ê ÒÓÒØÖ ÅÓÖ ÓÒ Å Ö ¾¼¼ ºÃÓÖÒ ÅÁÌ ½

Ã Ô ÐÐ Ø ÙÒ Ð ÕÙ Ô Ò ÙÖ ÓÑ Ú ÒØ Ö Ø ÓÒ Ò ÓÑÔ Ø Ø ÓÒ Ä ÙÖ Å ËËÁÇ ÄÈÌÅ ÍÒ Ú Ö Ø È Ö ÎÁ ¾½ ÒÓÚ Ñ Ö ¾¼½

Ã Ô ÐÐ Ø ÙÒ Ð ÕÙ Ô Ò ÙÖ ÓÑ Ú ÒØ Ö Ø ÓÒ Ò ÓÑÔ Ø Ø ÓÒ Ä ÙÖ Å ËËÁÇ ÄÈÌÅ ÍÒ Ú Ö Ø È Ö ÎÁ ¾½ ÒÓÚ Ñ Ö ¾¼½ À Ò Ö Ô Ò ÑÓ Ð Insulator Conductor Ò Ø ÓÖÝ Ø ÅÓØØ Ò ÙÐ ØÓÖ Ö ÓÒ ÙØ Ò ººº Ì ÀÙ Ö ÑÓ Ð ÒØ Ö Ø ÒØ Ö Ø ÓÒ