CMS实验中Bc→J/Ψπ微分截面的测量

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2010年3月大型强子对撞机(LHC)实现了7TeV质心系能量下的稳定运行,为高能强子对撞中重味夸克产生截面的测量提供了良好的实验平台。本文在大型强子对撞机的CMS实验上,测量了Bc→J/Ψπ对横动量pT和快度绝对值|y|的微分截面乘以分支比,测量共计使用了4.8fb-1积分亮度的数据。这是第一次对Bc介子截面进行的测量,它为检验QCD理论的正确性提供了可靠的实验依据。  在截面测量中,首先通过异号双μ的顶点拟合重建出J/Ψ事例,进而将J/Ψ质量上下120MeV/c2内的双μ与一条随机的径迹做Kalman运动学拟合重建出Bc介子。最终,对Bc不变质量做了最大似然拟合提取出每个PT和|y|bin内的信号事例数。事例重建使用了Displaced的触发条件,它要求在第三级的高阶触发层面上至少重建出两个μ子,除横动量有所要求外,同时要求两谬子共顶点。最终,使用4.8fb-1积分亮度的数据重建出了383±38个Bc信号事例。本文效率的确定使用了因子化的方法,将效率分为五个部分,逐步计算各步效率,最后得到总效率。最后,我们用真实数据纠正MC总效率的方法测量截面,以及测量B+的截面及Bc和B+的相对分支比,来检验我们所测截面的正确性。  最终,7TeV质心系能量下质子质子对撞中Bc介子在pT>10GeV/c,|y|<1.5相空间内产生的总截面为61.00±6.17±3.71pb,其中第一项误差为统计误差,第二项误差为系统误差。从微分截面分布曲线来看,理论预言和实验的分布趋势是一致的,存在的差异是Bc的微分截面乘以分支比的实验结果却大于理论结果,其主要原因是因为理论产生总截面的不确定性和Bc→J/Ψπ分支比不确定性太大。
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