Neue Ergebnisse vom Tevatron:
Elektroschwache Physik und Suche nach neuen Teilchen
Volker Buscher
Universitat Freiburg
DPG-Fruhjahrstagung 2004, Mainz
Tevatron Collider Status
CDF and DØ Detektoren
Aktuelle Ergebnisse
Elektroschwache Physik
Die Suche nach dem Higgs-Boson
Suche nach neuen Teilchen
Alle Einzelheiten in 39 CDF- und DØ-Parallelvortragen
Das Tevatron
– pp-Collider Schwerpunktsenergie 1.96 TeV
– In Betrieb seit Marz 2001 (Run II)
Run I: 1992-1996 (1.8 TeV)
– Neu in Run II:
– Main Injector
– Recycler (bisher nur Test-Betrieb)
→ Erhohung der Antiproton-Intensitat
→ Hohere Luminositat (Design-Ziel 8.6×1031)
120 GeV p
_
_
F0
A0
E0 C0_
_
B0
D0
_
P1
A1
P8
P3
P2
NS
W
E
Main Injector und Recycler
Tevatron Run II – Aktueller Status und Plane
– Integrierte Luminositat (seit April 2002):
– 380 pb−1 geliefert, 300 pb−1 aufgezeichnet, bisher 200 pb−1 analysiert
– Luminositatsprojektion a la Fermilab:
– “Base” (absolutes Minimum): 4 fb−1 bis 2009
Grundannahme: kein direkter Meteorit-Einschlag
– “Design” (vorsichtig optimistisch): 8 fb−1 bis 2009
Grundannahme: Recycler zur Akkumulation (und Kuhlung) der Antiprotonen
– 2004: Design-Ziel wurde ubertroffen!
Integrated Luminosity by Year (pb )−1
Base 2004
2004
0
50
100
150
200
250
300
2002
2003
Design 2004
Days since October
1
4
3
2
0
5
6
7
8
9
10
10/03 10/04 10/05 10/06 10/07 10/08 10/09
Base
Design
Projected Integrated Luminosity (fb )−1
Design Projection
8fb : end of 20082fb : end of 2005−1
−1
Die Tevatron Experimente
PDTs
ShieldingCalorimeter
MDTs
Scintillation Counters
ToroidTracking Detectors
µ−
µ−
µ−
H−DisksF−DisksSi−Barrels
Superconducting Coil CPSCFT
FPS
Zwei General-Purpose Detektoren: CDF DØ
Elektron-Akzeptanz |η| < 2.0 |η| < 3.0
Myon-Akzeptanz |η| < 1.5 |η| < 2.0
Prazisions-Tracking (Silizium) |η| < 2.0 |η| < 3.0
Gute Energieauflosung: σmjj≈ 10%
Schnelle Auslese-Elektronik
– Kollisionen alle 396 ns
Machtige Triggersysteme (2.5 MHz→50 Hz)
Physik am Tevatron
Hadron-Collider: Vor- und Nachteile
– Hohe Schwerpunktsenergie
→ Produktion massiver Teilchen (LEP: m <∼ 100 GeV)
– Starke Wechselwirkung
→ riesige Ereignisraten fur Jet-Produktion
→ komplizierte Endzustande:
– Jet-Abstrahlung
– Teilchen aus Fragmentation der Proton-Reste
Physik-Programm (dieser Vortrag):
– Vektorboson-Produktion
– Prazisionsmessungen zum Studium der elek-
troschwachen Symmetriebrechung
– Suche nach dem Higgs-Boson
– Suche nach neuen (massiven) Teilchen
b
mb
b
nb
pb
µ
10
10
10
100101
1014
11
8
5
WH
SUSY Trileptons
Z−>llW−>lnu
bb
Inelastic Scattering
Cross−Section Events/100pb−1
tt
Elektroschwache Physik
Beide Experimente haben große Mengen an W→lν und Z→ll Ereignissen aufgezeichnet:
– DØ (150pb−1): 130k W→eν, 15k Z→ µ+µ− (Effizienzen ≈20%, Reinheit >96%)
)2 (GeV/ceeM40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
2E
vts/
GeV
/c
0
100
200
300
400
500 ee DATA (4242)→Z ee MC →Z
CDF Run II Preliminary
-1 L dt = 72.0 pb∫
)2 (GeV/cµµM40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
2E
vts
/ GeV
/c
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
)2 (GeV/cµµM40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
2E
vts
/ GeV
/c
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180Central-Central
DATA (1371)µµ→Z
MCµµ→Z CDF Run II Preliminary
-1 L dt = 72.0 pb∫
→ erlaubt Prazisionsmessungen mit statistischen Fehlern < 1%
Hauptproblem: Minimierung der systematischen Fehler
Z-Ereignisse hervorragend geeignet zum Studium systematischer Effekte:
– Energie-Kalibration (mZ sehr genau bekannt)
– Messung von Effizienzen (Trigger, Rekonstruktion, Akzeptanz) als Funktion von
Position im Detektor
– Bestimmung der Korrelationen mit Ereignis-Topologie, Luminositat, Zeit...
Elektroschwache Physik – W/Z Wirkungsquerschnitte
Sommer 2003: Run II Messungen der Wirkungsquerschnitte fur W,Z-Produktion in e,µ, τ
Winter 2004: Reduktion des syst. Fehlers (CDF), mehr Statistik (DØ)
σ BR(W→eν) = 2782 ± 14 (stat) +61−56 (syst) ± 167 (lum) pb (CDF, 72 pb−1)
σ BR(Z→µµ) = 248.9 ± 5.9 (stat) +7.0−6.2 (syst) ± 14.9 (lum) pb (CDF, 72 pb−1)
Messungen bereits limitiert durch systematische Fehler:
– Luminositat, Effizienzen, PDFs
10-1
1
0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2Ecm (TeV)
σ ×
Br
(nb)
σ×Br(W→lν)
σ×Br(Z→l+l-)CDF II (e+µ)
CDF I (e)
DO I (e)
CDF (630)
UA1 (µ)
UA2 (e)theory curves:
Martin, Roberts, Stirling, Thorne
Elektroschwache Physik – W/Z Wirkungsquerschnitte
Verhaltnis W- und Z-Wirkungsquerschnitte:
R =σ × BR(W → lν)
σ × BR(Z → ll)
– dominanter Fehler auf Luminositat fallt weg
– neue Messung von CDF (Kombination e, µ):
R=10.94 ± 0.15 (stat) ± 0.13 (syst)
→ Indirekte Messung der totalen W-Breite ΓW :
R =σW
σZ
1
BR(Z → ll)
Γ(W → lν)
ΓW
NNLO-Rechnung: σW/σZ, Γ(W → lν)
LEP-Messung: BR(Z→ll)
Daraus ergibt sich
ΓW = 2071.4 ± 39.8 MeV
(W)Γ1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8
)µUA1(e+UA2(e)
CDF I(e)
D0 Ia+b(e)
World Average (RPP 2002)
)µCDF II combined(e+CDF II(e)
)µCDF II(
D0 II(e)
Standard Model
(GeV)
(includes Run I results)
(from R)
preliminary
(from R)
Elektroschwache Physik – Diboson Produktion
Messung des Wγ, Zγ-Wirkungsquerschnitts
– Direkter Test trilinearer Eichbosonkopplungen
– W,Z-Selektion mit zentralem Photon:
Et >7 GeV, Lepton-Photon-Separation ∆R>0.7
W
q
q
W
γ
0 10 20 30 40 50 60 70 80 900
5
10
15
20
25
30
35
40
45 69 candidates
MC + BGγ ll →γZ
BGγ →Jet
CDF Run 2 Preliminary 202/pb
(GeV)Tphoton E
/7G
eVev
ents
N
0 10 20 30 40 50 60 70 80 900
5
10
15
20
25
30
35
40
45
)γR(e,∆0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0.3
5⁄
Eve
nts
0
5
10
15
20
25
30131 Candidates
+ BGγνe→γW
γντ+γQCD+Z
γντ+γZ
CDF Run 2 Preliminary 202/pb
)γR(e,∆0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
0.3
5⁄
Eve
nts
0
5
10
15
20
25
30
2) GeV/cν,γµ(TM40 60 80 100 120 140 160 180
)2N
um
ber
of
Eve
nts
/ (1
0 G
eV/c
0
10
20
30
40
50
60
70
2) GeV/cν,γµ(TM40 60 80 100 120 140 160 180
)2N
um
ber
of
Eve
nts
/ (1
0 G
eV/c
0
10
20
30
40
50
60
70
CDF Run 2 Preliminary 192 /pb
data 128 events
MC + BGγνµ→γW
γντ + γQCD + Z
γντ + γZ
γντ
σWγ × BR(W→eν) σWγ × BR(W→ µν) σZγ × BR(Z→ll)
Messung (CDF, 200pb−1) 21.9±2.6±2.2±1.3 20.0±2.9±1.8±1.2 5.3±0.6±0.3±0.3
Theorie (NLO) 19.3±1.3 19.3±1.3 5.4±0.4
Sensitivitat fur anomale Eichbosonkopplungen jenseits der LEP-Grenzen ab 2 fb−1
Auf dem Weg zur Prazisionsmessung der W-Masse
– Aktuelle Messung (Run I): 80.454 ± 0.059 GeV
– Methode: Fit der MT -Verteilung
MT =√2El
TEνT (1 − cosΦlν)
mW
Future: σmW=15 MeV, σmt
=1 GeV
0
2
4
6
102
mH [GeV]
∆χ2
Excluded Preliminary
Winter 2001Future
– erfordert extrem gutes Verstandnis von Energieskala und radiativen Korrekturen
– systematische Studien statistisch limitiert (Z-Ereignisse)
– 2-fache Run I Statistik liegt vor, erste Run II Messung Sommer 2004
– Kombination aller Kanale und beider Experimente:
ultimative Prazision von 15 MeV scheint moglich
Suche nach Higgs-Bosonen – Produktion und Zerfall
Produktionswirkungsquerschnitte
gg−> H
bbH
ttH
Hqq
WH
ZH
Verzweigungsverhaltnisse
Schwere Higgs-Bosonen (mH >130 GeV):
tt
t
g
g
H
Dominanter Zerfallskanal: H→WW
Produktion: Gluon-Gluon Fusion
→ relativ hoher Wirkungsquerschnitt
→ klare 2-lepton+6Et Signatur aus H→WW→lνlν
Leichte Higgs-Bosonen (mH <130 GeV):
V
q
q′
V
H Dominanter Zerfallskanal: H→bb
Produktion: in Assoziation mit Vektorbosonen W,Z
→ leptonische W,Z-Zerfalle beste Signatur
→ b-tagging gegen Untergrund aus W/Z+jets
Suche nach Higgs-Bosonen: H→WW
DØ: Suche nach schweren Higgs-Bosonen hat begonnen (175 pb−1)
– Selektionen fur ee+ 6Et, eµ+ 6Et, µµ+ 6Et
– Untergrundprozesse: W+jets und WW (irreduzibel)
– 11.1 Ereignisse erwartet (5.0 von WW), 9 Ereignisse beobachtet
– zusatzliche Information: Winkelkorrelationen
(GeV)missTE
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
dN
/4G
eV
10-1
1
10
102
103
QCD ee→Z
ττ →Z ee→WW
ex→W+Jet ee→Υ
eex→WZ ee→tt
DATA
µeφ∆0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
En
trie
s/0.
2
10-2
10-1
1
10
102
103 µµ →Z
ττ →Zµ e→WW
QCDxµ →W+Jet
xµ e→WZµ e→tt
Higgs (160 GeV)DATA
DØ Run II Preliminary
Standardmodell mit 4. Generation:
– erhohter Higgs-Wirkungsquerschnitt
– Sensitivitat Sommer 2004
Standardmodell: 4fb−1 fur Ausschluß 95% C.L. Higgs mass (GeV)
100 120 140 160 180 200
WW
) (p
b)
→B
R(H
×σ10
-1
1
10
102
Exc
lud
ed a
t L
EP
Standard Model
Topcolor
Generation Modelth4
µµ/µee/e→WW→H
DØ Run II Preliminary
Higgs mass (GeV)
100 120 140 160 180 200
WW
) (p
b)
→B
R(H
×σ10
-1
1
10
102
Suche nach Higgs-Bosonen: H→ bb
Erste Analysen existieren (CDF 162pb−1, DØ 175pb−1):
– Suche nach WH→lνbb fur l=e,µ
– W-Selektion, plus 2 identifizierte b-Jets
– Topologie+Kinematik erlaubt Separation von tt-
und Wbb-Untergrund
– Insbesondere: Rekonstruktion der bb-Masse
Kein Hinweis auf Uberschuß in den Daten
Sensitivitat nur mit mehr Daten, allen Kanalen und
verfeinerten Algorithmen Dijet Mass (GeV)
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Eve
nts
/ 20
GeV
10-2
10-1
1
10
Dijet Mass (GeV)0 50 100 150 200 250 300 350 400
Eve
nts
/ 20
GeV
10-2
10-1
1
10
DØ Run II Preliminary -1L = 174 pbW + 2 b-tagged jets,
(W)<125 GeVT25 GeV<M
Data W+jets
t t b Wb
other WH x4(115 GeV)
Dijet Mass (GeV)0 50 100 150 200 250 300 350 400
Eve
nts
/ 20
GeV
10-2
10-1
1
10
110 115 120 125 130
10-1
1
10
110 115 120 125 130
10-1
1
10
110 115 120 125 130
10-1
1
10
CDF Run II Preliminary (162 pb-1)
W+2jets (Data)
Standard ModelPseudo Experiment
(mean and rms)
σ(W
H)
Br(
H
bb
) (p
b)
+
Higgs Mass (GeV/c2)
) 2
(GeV/cHHiggs Mass m100 105 110 115 120 125 130 135 140
)-1
Int.
Lu
min
osi
ty p
er E
xp. (
fb
1
10
SUSY/Higgs Workshop(’98-’99)
Higgs Sensitivity Study (’03)statistical power only(no systematics)
Discoveryσ5 Evidenceσ3
95% CL Exclusion
Suche nach Higgs-Bosonen – Produktion und Zerfall
Produktionswirkungsquerschnitte
gg−> H
bbH
ttH
Hqq
WH
ZH
Verzweigungsverhaltnisse
Leichte Higgs-Bosonen und erhohte bbH-Kopplung:
g
g
b
h
bDominanter Zerfallskanal: H→bb
Produktion: in Assoziation mit b-quarks
– relevant in Modellen mit 2 Higgs-Dubletts (SUSY)
Suche nach Higgs-Bosonen: Supersymmetrie
DØ: Erste Suche nach bbH in Run II-Daten (130 pb−1)
– Selektion: mindestens 3 b-Jets (Effizienz ≈1%)
– Untergrund: Multijet-Produktion (modelliert aus Daten und im MC)
– Rekonstruktion der Higgs-Masse im bb-Spektrum
(GeV)jj
M0 100 200 300 400 500
Eve
nts
/ 10
GeV
20
40
60
80
100
120 DØ Run II Preliminary
DataBkgd.
= 120 GeVhm
(GeV)Am80 100 120 140
βta
n
50
100
150DØ Run II Preliminary
MSSM Higgs bosons
= h, H, Aφ), b b→(φbbExc
lud
ed a
t L
EP
(GeV)Am80 100 120 140
βta
n
50
100
150
– kein signifikanter Uberschuß
→ Ausschlußgrenzen in Ebene aus bbH-Kopplung (∼tanβ)
und Masse mA
Supersymmetrie:
– mindestens ein Higgs-boson mit m≤135 GeV
– Kombination von bbH und VH-Analysen erlaubt Test auf
95% C.L. ab 5fb−1 (mhmax-Szenario)100 150 200 250 300 350 400
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
95% CL Exclusion, Maximal Mixing Scenario 5 fb-1 10 fb-1
MA (GeV)ta
nβ
VH−>Vbb
LEP2 Excluded
Φbb
Suche nach neuen Teilchen
Standardmodell zeigt komplexe Struktur
– Teilchenmassen, Mischungswinkel, Kopplungskonstanten...
Hoffnung:
– Strukturen lassen sich erklaren durch fundamentale, “einfache” Theorie bei hoher
Energie (bitte inklusive Gravitation)
Beliebte Zutaten und Erwartungen:
– Grand Unification
→ massive Teilchen mit Quark/Lepton-Kopplung (Leptoquarks)
→ schwere Eichbosonen
– Supersymmetrie
→ supersymmetrische Partner
– Quantengravitation, String Theorie
→ Gravitonen, zusatzliche Raum-Zeit-Dimensionen
Grund zu Optimismus:2 4 6 8 10 12 14 16 18
Log10(Q/1 GeV)
0
10
20
30
40
50
60
α−1
α1
−1
α2
−1
α3
−1
– Struktur des Standardmodells (Hierarchieproblem) legt nahe, daß neue Effekte bereits
bei TeV-Energien auftreten
Suche nach neuen Teilchen – Schwere Resonanzen
Beide Experimente: Suche nach X→f f im Run II-Datensatz
– Zwei-Lepton Selektion, Studium des Massenspektrums jenseits der Z-Resonanz
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900-410
-310
-210
-110
1
10
210
310
410
/ ndf 2χ 62.63 / 53Prob 0.1716p0 0.71± 24.03 p1 0.00005± 0.01187
/ ndf 2χ 62.63 / 53Prob 0.1716p0 0.71± 24.03 p1 0.00005± 0.01187
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900-410
-310
-210
-110
1
10
210
310
410
/ ndf 2χ 62.63 / 53Prob 0.1716p0 0.71± 24.03 p1 0.00005± 0.01187
DØ Run II PreliminarydiEM Mass Spectrum
Mass, GeV’Z200 300 400 500 600 700 800
ee)
→(Zσ
A/
×ee
) →’
(Zσ
-410
-310
-210
-110 Limits’Z
Suche nach Resonanz im Elektron-Elektron-Kanal
– Daten sind konsistent mit Erwartung aus Drell-Yan- und 2-Jet-Untergrund
→ Grenzen auf Produktionswirkungsquerschnitt als Funktion der Masse
→ Vielzahl moglicher Interpretationen – Beispiel: schwere Eichbosonen
Kanal Massengrenze Datensatz
Z’→ee m>780 GeV 200 pb−1
Suche nach neuen Teilchen – Schwere Resonanzen
Beide Experimente: Suche nach X→f f im Run II-Datensatz
– Zwei-Lepton Selektion, Studium des Massenspektrums jenseits der Z-Resonanz
)2
Dimuon Mass (GeV/c100 200 300 400 500 600 700 800
2E
ven
ts /
5 G
eV/c
10-2
10-1
1
10
102
103
DataAll
µµDY Z->QCD+cosmics
t, WW, WZ, tττDY Z->
)-1
CDF RUN II Preliminary (200 pb
)2
Z' Mass (GeV/ c300 400 500 600 700 800
) (p
b)
µµ →
.BR
(Z'
σ
10-2
10-1
1
10
102
)2
Z' Mass (GeV/ c300 400 500 600 700 800
) (p
b)
µµ →
.BR
(Z'
σ
10-2
10-1
1
10
102
) limit (95% C.L.)µµ →.BR(Z'σ
1.3) ×) (LO µµ →.BR(Z'σ
(SM couplings assumed)
CDF RUN II Preliminary
2585 GeV/c
-1Ldt = 126 pb ∫
Suche nach Resonanz im Myon-Myon-Kanal
– Daten sind konsistent mit Erwartung aus Drell-Yan- und 2-Jet-Untergrund
→ Grenzen auf Produktionswirkungsquerschnitt als Funktion der Masse
→ Vielzahl moglicher Interpretationen – Beispiel: schwere Eichbosonen
Kanal Massengrenze Datensatz
Z’→ee m>780 GeV 200 pb−1
Z’→ µµ m>585 GeV 126 pb−1
Suche nach neuen Teilchen – Schwere Resonanzen
Beide Experimente: Suche nach X→f f im Run II-Datensatz
– Zwei-Jet Selektion, Studium des Massenspektrums
DIJET MASS (GeV)200 400 600 800 1000 1200 1400
CR
OS
S S
EC
TIO
N (
pb
/GeV
)
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
102
103
CDF RUN 2 PRELIMINARY
-1 = 1.96 TeV, 139 pbsRUN 2,
-1 = 1.80 TeV, 106 pbsRUN 1,
<2JETη<2/3, *θ cos
Not corrected for resolution
Suche nach Resonanz im Jet-Jet-Kanal
– Daten sind konsistent mit Erwartung aus Drell-Yan- und 2-Jet-Untergrund
→ Grenzen auf Produktionswirkungsquerschnitt als Funktion der Masse
→ Vielzahl moglicher Interpretationen – Beispiel: schwere Eichbosonen
Kanal Massengrenze Datensatz
Z’→ee m>780 GeV 200 pb−1
Z’→ µµ m>585 GeV 126 pb−1
W’→qq m>410 GeV 75 pb−1
Suche nach Leptoquarks
Leptoquarks koppeln an Leptonen und Quarks (Motivation: Grand Unification)
Beide Experimente: Suche nach LQLQ→llqq, lνqq, ννqq im Run II-Datensatz (200 pb−1)
– Selektionen: 2l+2j, l+2j+6Et, 2j+6Et (mit l=e,µ)
– Hohe LQ-Masse → hohe Transversalimpulse fur Zerfallsprodukte
→ Suche nach Uberschuß bei hohem ST =p1T + p2
T + p3T + p4
T
Verbesserte Massengrenzen:
– 1. Generation: m>238 GeV fur BR(eq)=1
– 2. Generation: m>240 GeV fur BR(µq)=1
– Alle Generationen: m>117 GeV fur BR(νq)=1
Suche nach neuen Teilchen – Zusatzliche Raum-Zeit-Dimensionen
Vielzahl moglicher Effekte – Beispiele:
ee/γγ-Masse
diEM Mass, GeV 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Eve
nts
/10
GeV
-310
-210
-110
1
10
210
310
410
diEM Mass, GeV 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Eve
nts
/10
GeV
-310
-210
-110
1
10
210
310
410
DØ Run II PreliminarydiEM Mass Spectrum
Elektron-Elektron-Masse
diEM Mass, GeV 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Eve
nts
/10
GeV
-310
-210
-110
1
10
210
310
410
diEM Mass, GeV 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Eve
nts
/10
GeV
-310
-210
-110
1
10
210
310
410DØ Run II PreliminarydiEM Mass Spectrum
– Modifizierte Diphoton/Dilepton Wirkungsquerschnitte
– durch Graviton-Austausch
DØ+CDF (200 pb−1, ee/γγ): M>1.43 TeV (GRW-Konvention)
– durch Anregung zusatzlicher Eichboson-Moden
DØ (200 pb−1, ee): M>1.13 TeV
– Graviton-Produktion
– in Assoziation mit Jet (Mono-Jets)
DØ (85 pb−1, j+6Et): M>685 GeV (ndim=4)
missing ET0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Eve
nts
/ 10
1
10
102
103
104
DØ Run II Preliminary
DataMCSignal
Supersymmetrie
Vorhersage: Superpartner fur jedes Standardmodell-Teilchen
– Quarks, Gluonen → Squarks, Gluinos
– Leptonen, Neutrinos → Sleptonen, Sneutrinos
– Eichbosonen, Higgs-Bosonen → Charginos, Neutralinos
Massenspektrum unbekannt (→ Modellannahmen)
Nahezu allgemeingultig: leichtestes SUSY-Teilchen stabil, schwach wechselwirkend
→ Beitrag zu dunkler Materie
→ nicht nachweisbar in Collider-Detektoren → SUSY-Signatur: fehlende Energie 6Et
Beispiel: Squark-Paarproduktion
pp→qq→qχ01qχ0
1
Signatur: 2 jets + 6Et
Suche nach Supersymmetrie – Squarks/Gluinos
– pp-Collider erlaubt Produktion von Squarks/Gluinos uber starke Wechselwirkung
→ große Wirkungsquerschnitte
– Signatur: qq→qχ01qχ0
1 (2 jets + 6Et)
– Massiver Untergrund aus Multijet-Produktion,
Z+jets (mit Z→νν)
→ Harte Schnitte:
6Et>175 GeV,∑
i ptijet >275 GeV
– DØ, 85 pb−1:
4 Ereignisse beobachtet (2.7±1.0 erwartet)
→ verbesserte Ausschlußgrenzen
)2
Squark Mass (GeV/c220 230 240 250 260 270 280 290 300 310
Cro
ss-s
ecti
on
(p
b)
2
4
6
8
10 DØ Run II Preliminary
Signal cross-section
Excluded cross-section
Missing ET (GeV)0 50 100 150 200 250 300 350 400
Eve
nts
/ 10
GeV
1
10
102
103
Missing ET (GeV)0 50 100 150 200 250 300 350 400
Eve
nts
/ 10
GeV
1
10
102
103 DØ Run II Preliminary
DataSM bg.Signal
0
100
200
300
400
0 100 200 300 400 500 600
gluino mass (GeV/c2)
squa
rk m
ass
(GeV
/c2 )
CDFD0
UA
1 &
UA
2
ALEPH
LEP 1 χ∼M<q∼M
Mq =
Mg∼
∼
ALEPH q → q χ˜
D0 RunII excluded
Suche nach Supersymmetrie – Charginos/Neutralinos
DØ: Suche nach Chargino/Neutralino-Produktion in Trilepton-Ereignissen (175 pb−1)
– Drei Selektionen 3l+6Et: ee+l, eµ+l, µ±µ±
– Herausforderungen:
– Ereignisraten klein (σ×BR<0.5 pb)
– Leptonen mit wenig Transversalimpuls
– Untergrund: WW, WZ, Wγ
– 2 Ereignisse beobachtet (0.9 ± 0.5 erwartet)
→ Deutliche Verbesserung der Run I-Grenzen
– Sensitivitat Sommer 2004 (zunachst fur M˜ ≈Mχ02)
Wχ0
2
χ±1
W ∗
Z∗
q
q′
χ01
l−
l+
ν
l±
χ01
(GeV)3.trackTp
0 5 10 15 20 25 30
dN
/2G
eV
10-2
10-1
1
10 µµ →Zττ →Z
µ e→WWQCD
xµ →W+Jetxµ e→WZ
µ e→ttSUSY Pt 1DATA
DØ Run II Preliminary
) [GeV]1±χM(
98 100 102 104 106 108 110 112
BR
(3l)
[p
b]
×) 20 χ 1± χ(σ
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
22.22.4 DØ Run II Preliminary
3l+X: → 20χ1
±χSearch for BR(3l)× σLimit on
)20χ M(≈); M(slepton) 1
0χM(× 2≈) 20χ M(≈) 1
±χM(
DØ Run II µ+µ/µ e+e/e+→ 20χ1
±χ
Expected limit
LEP CharginoSearches
DØ Run I
mSUGRA prediction
Zusammenfassung
– Erste Tevatron Physik-Ergebnisse liegen vor
– W,Z-Wirkungsquerschnitte, ΓW als Vorboten einer Prazisionsmessung der W-Masse
– Verbesserte Grenzen fur Produktion von Higgs-Bosonen bis 180 GeV
– Suchen nach neuen Teilchen erproben unerforschte Regionen bis zu 1 TeV
– Bisher 0.2 fb−1 analysiert, 2 fb−1 erwartet bis Ende nachsten Jahres
– Aufregende Jahre der Tevatron Run II-Physik haben begonnen
DPG-Fruhjahrstagung 2008?
0
2
4
6
102
mH GeV[ ]
∆χ2
Excluded Preliminary
Winter 2008
