Estudio de la masa invariante de las partíulas j/ψ y z en la actualización del experimento cms

Abstract

The purpose of this work is to examine muon reconstruction in the Phase 1 of upgrade of CMS (Compact Muon Solenoid) the detector and compare it to the current geometry at the SLHC (Super Large Hadron Collider) environment.In order to contrast both geometries, it was needed to reconstruct μ+μ− resonance and identify the signal of J/ψ meson and Z boson, to then, proceed to divide into the sample segments of pseudo-rapidity (η) and muons transverse momentum (pT ) to plot the invariant mass as a function of η and pT , respectively. The shape of these histograms is fitted with Gaussian functions from which are extracted relevant parameters as the mass, the standard deviation and the eficiency, in order to do the comparison between the two geometries. From these results we concluded that the average value of the mass of the particles is closer to the nominal value of the mass described in the PDG (Particle Data Group) for the J/ψ meson and the Z boson in both geometries. With the update on the Phase 1 of the CMS, the total number of events detected increased compared to the current the SLHC geometry for the J/ψ meson and the Z boson.

En el Large Hadron Collider (LHC) se aumentará la intensidad del haz por fases, el resultado será un colisionador conocido como el Super LHC (SLHC). Los experimentos (detectores) actuales realizarán algunos cambios para poder funcionar eficientemente en el SLHC. El proposito de este trabajo es examinar la primera fase (Phase 1) de la actualización de la geometría del detector CMS (en inglés Compact Muon Solenoid) comparada con la geometría actual. Para contrastar ambas geometrías, primero se encontró la reconstrucción de la masa invariante μ+μ− y se identifica la señal de las masas del mesón J/ψ → μ+μ− y del bosón Z → μ+μ−, luego procedemos a dividir en segmentos de pseudo-rapidez η y del momento transversal de los muones pT para graficar esta masa invariante μ+μ− en cada segmento de η y del pT , respectivamente. La forma de estos histogramas es ajustada con funciones gausianas y se extrajo de este ajuste para ́metros relevantes, como masa, eficiencia y desviación estándar, para hacer la comparación respectiva entre ambas geometrías. A partir de estos resultados se concluyó que el valor medio de la masa de las partículas son próximas a su valor nominal de estas masas descrita en el PDG (Particle Data Group) para ambas part ́ıculas, y que con la actualización en la Phase 1 del CMS, el número total de eventos detectado aumentó en comparación con la actual geometría del SLHC.