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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/4487

Title: Search for a standard model Higgs boson in the tau-tau decay channel produced in proton-antiproton collisions at the center of mass energy of 1.96 TeV at Tevatron
Authors: Totaro, Pierluigi
Supervisor/Tutor: Della Ricca, Giuseppe
Zanetti, Anna Maria
Issue Date: 29-Mar-2011
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: In questa tesi viene descritta la ricerca del bosone di Higgs del Modello Standard nel canale di decadimento in coppie di leptoni τ , condotta al Tevatron in collisioni protonantiprotone ad un’energia nel centro di massa √s = 1.96 TeV. L’analisi si basa su circa 2.3 fb−1 di dati raccolti dall’esperimento Collider Detector at Fermilab (CDF) ed e' stata effettuata considerando i seguenti processi di produzione di segnale: WH(→ τ τ ), ZH(→ τ τ ), qHq’→qτ τq’ e gg→H→ τ τ . Gli eventi sono selezionati richiedendo un τ adronico ed un elettrone (o muone) isolato, quest’ultimo proveniente dal decadimento leptonico di uno dei due τ originari. In aggiunta, almeno un getto calorimetrico deve essere presente nello stato finale. Il numero di eventi di fondo attesi e' 921.8±48.9 nel canale con un unico getto e 159.4±11.6 nel canale con due o piu' getti calorimetrici, mentre gli eventi osservati sono rispettivamente 965 e 166. Per aumentare la sensitivita' dell’analisi si e' impiegato di un metodo multivariato, basato su un set di Boosted Decision Trees allenati per separare il segnale dalle principali sorgenti di fondo. I dati non mostrano alcuna evidenza di produzione di bosoni di Higgs, pertanto sono stati calcolati i limiti al 95% di Livello di Confidenza sulla sezione d’urto di produzione, relativamente ai valori previsti dal Modello Standard. I risultati sono presentati per diversi possibili della massa del bosone di Higgs, nell’intervallo compreso tra 100 GeV/c^2 e 150 GeV/c^2. Nell’ipotesi MH = 120 GeV/c^2 il limite osservato e' 27.2 volte superiore alla sezione d’urto predetta, mentre il corrispondente valore atteso e' 23.4+9.8 −6.4.
This thesis describes the search for the Standard Model Higgs boson decaying to tau lepton pairs, in the Tevatron proton-antiproton collisions at a center of mass energy √s = 1.96 TeV. The search is based on approximately 2.3 fb−1 of CDF Run II data and is performed by considering the following signal processes: WH(→ τ τ ), ZH(→ τ τ ), qHq’→qτ τq’ and gg→H→ τ τ . Events are selected by requiring an hadronic tau and one isolated electron or muon, coming from the leptonic decay of one of the two taus. In addition, at least one calorimeter jet must be present in the final state. We expect 921.8±48.9 background events in the 1 jet channel and 159.4±11.6 in the ≥ 2 jets channel, while in data we observe 965 and 166 events, respectively. In order to improve the search sensitivity we employ a multivariate technique, based on a set of Boosted Decision Trees trained to get the best separation between signal and the dominant sources of background. We observe no evidence for a Higgs boson signal and therefore we set a 95% confidence level (C.L.) upper limit on the cross section relative to the SM predictions (σ/σSM). Results are presented for the Higgs boson mass varying from MH = 100 GeV/c^2 to MH = 150 GeV/c^2. For the mass hypothesis of 120 GeV/c^2 the observed limit is 27.2, while the corresponding expected value is 23.4+9.8−6.4.
PhD cycle: XXII Ciclo
PhD programme: SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA IN FISICA
Description: 2009/2010
Keywords: CDF
Tevatron
Higgs
Bosone
Tau
Particelle
Main language of document: en
Type: Tesi di dottorato
Doctoral Thesis
Scientific-educational field: FIS/01 FISICA SPERIMENTALE
NBN: urn:nbn:it:units-9013
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