Studia symulacyjne Rekonstrukcja energii, Q 2, przypadki wielopionowe Paweł Przewłocki Warszawska Grupa Neutrinowa.

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Advertisements

Statistics – what is that? Statystyka dla gimnazjalistów.
Fundamentals of Data Analysis Lecture 5 Testing of statistical hypotheses pt.2.
Kompetentny ekonomista i logistyk- sukces na rynku edukacyjno – zawodowym! Człowiek – najlepsza inwestycja! Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej.
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Interplay between magnetism and superconductivity in EuFe 2-x Co x As 2 studied by 57 Fe and 151 Eu Mössbauer spectroscopy A. Błachowski 1, K. Ruebenbauer.
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Sun altitude Made by: Patryk Cichy Patryk Cichy Mateusz Dąbrowicz Mateusz Dąbrowicz Mariusz Król Mariusz Król Mariusz Dyrda Mariusz Dyrda Group leader:
Wstęp do geofizycznej dynamiki płynów. Semestr VI. Wykład
Agnieszka Piekarska & Łukasz Trzciałkowski Digital Photography Agnieszka Piekarska and Łukasz Trzciałkowski.
Saint Nicolaus.
Copyright for librarians - a presentation of new education offer for librarians Agenda: The idea of the project Course content How to use an e-learning.
Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu
Software Engineering 0. Information on the Course Leszek J Chmielewski Faculty of Applied Informatics and Mathematics (WZIM) Warsaw University of Life.
Badania tła do sygnału oscylacji poszukiwanego w eksperymencie T2K Paweł Przewłocki Warszawska Grupa Neutrinowa Instytut Problemów Jądrowych.
Team Building Copyright, 2003 © Jerzy R. Nawrocki Requirements Engineering Lecture.
Maria H. SzeptyckaND280 - Guided Tour KRAKÓW październik Informacje ogólne 2.wiązka 3.Magnes 4.Detektory a) 0 b)Traker i.FGD ii.TPC c)SMRD i.W.
Dzielenie relacyjne / Relational Division
JET PUMPS introduction POMPY STRUMIENIOWE wstęp
Ministerstwo Gospodarki Poland'sexperience Waldemar Pawlak Deputy Prime Minister, Minister of Economy March 2010.
Autor prezentacji: Maria Rzepecka Mariusz Pałka
Nadprzewodniki na bazie żelaza
Superconducting FeSe studied by Mössbauer spectroscopy
Polaryzacja światła.
Creating Public Value Lazarski School of Commerce and Law May, 2011 Edward T. Jennings, Jr. University of Kentucky Martin School of Public Policy and Administration.
„Accidentally in love”
WASA Seminarium sprawozdawcze 27.XI.2007 Marcin Berłowski.
POLSKA SZKOŁA PODSTAWOWA IM. LECHA BĄDKOWSKIEGO W LUZINIE
Zakład XII Struktury hadronów Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego w Krakowie Nasz cel: badanie fundamentalnych oddziaływań podstawowych.
DIRECT &INDIRECT QUESTIONS
Neutrino-induced quasielastic scattering Luis Alvarez-Ruso TexPoint fonts used in EMF. Read the TexPoint manual before you delete this box.: A AAAA A A.
Do you know who I am? Czy wiesz kim ja jestem Soy alguien con quien convives a diario Im somebody you live with every day.. Jestem kims z kim żyjesz.
Contents About Kujawiak dance About Kuyavia S. Strzeleckis Kujawiak notes Kuyavias coat of arms Song Quiz.
Kosmologia realistyczna Marek Kutschera 05 V 2009 IPJ.
Zajęcia realizowane w ramach projektu Moja Szkoła - Mój kapitał na przyszłość współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Społecznego.
MARCIN JAKUBOWSKI.
United Kingdom.
In the mobile showroom. Excuse me. Welcome, sir!
Comenius The Great Wonders of Europe The Polish school is called … is called …
- For students (12 questions) - For parents (6 questions) - For grandparents (6 questions)
REGIONALNE CENTRUM INFORMACJI I WSPOMAGANIA ORGANIZACJI POZARZĄDOWYCH REGIONAL INFORMATION and SUPPORT CENTER for NGOs EVALUATION V BALTIC SEA NGO FORUM.
TVP SA Odział w Łodzi Łódź ul. Narutowicza 13 TVP Łódź the Year of anniversary – it is already 55 years together.
BLOOD DONATION.
POLAND. we will take you on a journey during which you will learn something about us.
Pragmatyczna analiza rozumienia i użycia języka przez systemy sztucznej inteligencji - na przykładzie języka chatbot'ów.
Uczenie w sieciach Bayesa
Teksty prymarne (original texts) to teksty autentyczne, nie są przeznaczone dla celów dydaktycznych; teksty adaptowane (simplified/adapted texts)są przystosowane.
Preface 2.General characteristics of the problem 3.Classical and non-classical approaches 4.Griffith-Irwin concept and linear fracture mechanics.
Elektroniczny rozdział siły hamowania
NEW MODEL OF SCHOOL HEADS PREPARATION, INDUCTION AND CONTINUING PROFESSIONAL DEVELOPMENT IN POLAND Roman Dorczak, Grzegorz Mazurkiewicz   Jagiellonian.
Old quantum theory New quantum theory Fizyka klasyczna - Mechanika klasyczna – prawa Newtona - Elektrodynamika – prawa Maxwella - Fizyka statystyczna.
I am sorry, but I can’t go out with you
legend
The legend of amber Reda, Poland 2010.
INSTYTUT METEOROLOGII I GOSPODARKI WODNEJ INSTITUTE OF METEOROLOGY AND WATER MANAGEMENT THE USE OF COSMO LM MODEL FOR AVIATION METEOROLOGICAL SERVICE IN.
An island nation located in the south-west Pacific
Struktura przedsiębiorstwa SAP Best Practices. ©2014 SAP SE or an SAP affiliate company. All rights reserved.2 Obszar rachunku kosztów 1000 Dane te są.
POLISH FOR BEGINNERS.
2 Review What is bionomial nomenclature Explain What is a genus
Rights of the child. Kliknij, aby edytować format tekstu konspektu Drugi poziom konspektu  Trzeci poziom konspektu Czwarty poziom konspektu  Piąty poziom.
Wstęp do Fizyki Środowiska - Podstawy mechaniki płynów Problems 1 Lecture 1 1)In a vertical capillary filled with water air bubbles are rising Sketch the.
CSIC 5011 Mini-Project 1:Principle Component Analysis on Finance Data
The Properties of Matter
Connecticut Core Standards for English Language Arts & Literacy
Previously discusses: different kinds of variables
1.2.4 Hess’s Law.
By John Greifzu and Grant Abella Advised by Aleksander Malinowski
GGM analysis of single-cell data reveals paracrine dependencies in the LPS-stimulated network. GGM analysis of single-cell data reveals paracrine dependencies.
Zapis prezentacji:

Studia symulacyjne Rekonstrukcja energii, Q 2, przypadki wielopionowe Paweł Przewłocki Warszawska Grupa Neutrinowa

Pomiary związane z ND280 Spektrum energetyczne Metody rekonstrukcji energii neutrina Badanie tła pochodzącego od produkcji pizer w oddziaływaniach NC Szacowanie przekrojów czynnych NCpizero na podstawie CCpi+ (łatwiej rekonstruowalne) Tło pizerowe w SuperK – przypadki wielopionowe

Generator and statistics Generator: Nuance Medium: water With and without nuclear reinteractions (FSIs) 500,000 evts generated cc and nc events – QE cc and nc events – RES cc and 9250 nc events – DIS And others, more exotic (diffractive, coherent, elastic on electrons)

Beam structure (after interactions) DIS QE All

Via total momentum Sum of outgoing particles momenta should give us momentum of the neutrino (assuming the nucleon is at rest – no fermi momentum) For QE weve got another formula We also assume no fermi momentum here and a clean QE event – muon and proton only Neutrino energy reconstruction μ p ν ν Outgoing particles) θ

Advantages and drawbacks QE formula needs only observables associated with muon track – but it is in principle valid only for QE interactions QE formula is therefore senseless for NC events – no muon Total momentum formula suffers from the fact that not all the final states are visible in the detector Both methods are impaired by neglecting the fermi motion of the target nucleon (this results in some smearing of the reconstructed energy) What particles are visible – first guess: muons, electrons, protons, pizeros, pi charged

True (MC) vs total mom (no FSI) All particles visible – just to show that it works (smearing due to Fermi motion) Solid – MC Energy Dashed - reconstructed [GeV] E MC [GeV] Ereco [GeV] Solid – MC Energy Dashed - reconstructed Ereco [GeV]

True (MC) vs total mom vis(no FSI) [GeV] E MC [GeV] Solid – MC Energy Dashed - reconstructed Ereco [GeV] Totally invisible events (NC of course, CC have at least a muon) Visibility as described before

True (MC) vs QE formula (no FSI) Solid – MC Energy Dashed - reconstructed CC events only E MC [GeV] Ereco [GeV]

Wondering which are QEs and which nonQEs on the scatterplot? QEs nonQEs Orange dots denote ideal reconstruction The large smearing here is because of Fermi motion (apart from the fact that Nuance includes deexcitation particles in the final state but this is negligible)

Quality of reconstruction plots Ereco - EMC Total mom vis All evts QE formula CC

Quality of reconstruction comparison Solid – QE formula, Dashed – Total visible momentum CC, all channels CC QE QE formula works better for QE, total momentum is better for others

The problem Sometimes the reconstruction error is REALLY huge: diff: enu (reco): cos: pmu: E E E E E E E E E-02 id px py pzE p the difference Surprisingly large error in comparison with the Fermi motion distorsion (max. ~250MeV)

Investigation Simple QE simulator with and without Fermi motion Fermi motion in [0, 250MeV] Incoming neutrino energy in [0, 5GeV] Neutrino plus proton Muon and proton CMS

Muon cosine vs muon momentum P [GeV] cos smearingNo fermi Fermi max 250MeV

Muon pz vs muon momentum No fermi Fermi max 250MeV smearing

No doubts where the smearing comes from Fermi max 1GeV

Does this cause the errors? Average error as a function of total muon momentum, in the region denoted on slide 6 Error (forget the bars) Multiplicity in the same bins Error in %

Does this cause the errors? Average error as a function of sine of angle on pz vs p plot Error (forget the bars) Multiplicity in the same bins sine Error in %

Rozwiązanie Wyjście poza obszar dozwolony powoduje niekontrolowane zachowanie się mianownika we wzorze rekonstrukcyjnym Powinniśmy brać pod uwagę te przypadki, które znajdują się w obszarze dozwolonym Dla naszej próbki błąd powyżej +50% ma 0.6% przypadków

Rekonstrukcja Q 2 Badanie tła pochodzącego od produkcji pizer w oddziaływaniach NC Szacowanie przekrojów czynnych NCpizero na podstawie CCpi+ (łatwiej rekonstruowalne) Źródła różnic w rozkładach qsq dla przypadków pizerowych i pi+ Różnice teoretyczne Różnice wynikające z pędu Fermiego i FSI

Qsquare considerations Ideal qsquare – from lepton vertex Observable qsquare – from hadron vertex, assuming nucleon doesnt have a fermi momentum We have to take into account additional nucleons in the hadron vertex (calculating it in a real detector environment is a totally different issue:-) Qsq = four-momentum transfer Neutrino Outgoing lepton Nucleon Hadrons

Qsquare – true and observable All events Solid – lepton qsq, dashed – hadron qsq Zakładamy rekonstruowalność wszystkich cząstek Odpowiednia liczba nukleonów w stanie początkowym Widać rozmycie spowodowane pedem Fermiego (co powoduje wejście Qsquare w wartości ujemne) Qsq [GeV^2]

Qsquare – true and observable NC 1pizero CC 1piplus Solid – lepton qsq, dashed – hadron qsq Qsq [GeV^2]

Lets include FSIs All Qsq [GeV^2] Solid – no FSIs, Dashed – FSIs included (hadron qsq) FSIs smear qsq distribution a little, but nothing unexpected

FSIs: single pi production evts Solid – no FSIs, Dashed – FSIs included Turning on FSIs means that some pis are absorbed, thats why the number of evts gets smaller NC 1pizero noFSI: 28685evts, FSI: 21484evts CC 1piplus, noFSI: evts, FSI: 86276evts Qsq [GeV^2]

Co dalej? Uwzględnienie efektów detektorowych – widzialność cząstek (PID, cięcia na energię) Liczymy na dalsza współpracę z wrocławianami:-)

Tło wielopionowe Single pi zero NC production is the main background to CC nu_e interactions producing electrons When we see a single pi zero it doesnt have to be a single pion event; it can also be a multipion event (π 0 +nπ +/-), with other (charged) pions being low- energetic and this way invisible to us in water Čerenkov detector like SK Lets estimate how much we miss by taking into account only single pion events In other words – how many multipion events look like a single pizero? No FSIFSI NC1pizero total NC1pizero 0 pichrgd (84%) (79%) NC1pizero 1 pichrgd 3100 (9%)3218 (12%) NC1pizero 2 pichrgd 1652 (5%)1723 (7%) Total: evts

Čerenkov visibility criteria To see a charged particle in a Čerenkov detector such as SuperK, it has to have energy of at least 1.5 times its mass When there are other rings in the vicinity, the realistic threshold is something about 1.5*m+50MeV (we need a distinguishable ring) Pi zero is always visible by its decay into two gammas

Results – visibility applied FSI, +50MeV Multi pi background Single visible pizeros All events visible as single pizero Events that fake single pizero (being in fact a multipi) noFSI (0.5%) noFSI, +50MeV (1.5%) FSI (1.8%) FSI, +50MeV (3.7%) Pizero momentum [MeV]

Conclusion 4% is not a large contribution, at least in the first phase of the experiment But in the phase of precise measurements even 4% may be significant Measurements in ND280, perhaps in future 2km LAr detector?