Etude de la production du J/PSI avec l'expérience LHCb

J/ψ production study at the LHCb experimentJ/ψ production study at the LHCb experiment

• Auteur / Autrice : Wenbin Qian
• Direction : Marie-Hélène Schune, 原宁 高, Yuanning Gao
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Qing hua da xue (Pékin)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Monte-Carlo, Méthode de

Grand collisionneur de hadrons

Mots clés libres

Charmonium

Quarkonium

Résumé

Dans cette thèse, les études de la production de J/ψ dans l'experience LHCb est presentée, basée sur un échantillon d’événements Monte Carlo complétement simulés. La procedure développée dans cette thèse sera utilisée pour analyser les données réelles lorsque suffisamment de statistique sera accumulé. Les événements J/ψ sont reconstruits en utilisant des critères de sélection optimisés pour atteindre la meilleure discrimination contre les processus de bruit de fond. L’étude réalisée montre que 6. 5 millions de J/ψ peuvent être reconstruits par pb-1 de donnees. La section efficace de production des prompt J/ψ et des J/ψ de désintégrations de b est mesurée dans 28 bins en pT et η recouvrant la région 0 < pT < 7 GeV/c et 3 <η < 5. Dans chaque bin, une variable est définie pour distinguer les prompt J/ψ de ceux de désintégrations de b. L’analyse montre également que la polarisation du J/ψ joue un rôle important dans la détermination de la section efficace. Elle peut contribuer à une erreur systématique jusqu’à 30% dans certains bins. Un tel effet peut être grandement réduit si une analyse de la polarisation du J/ψ est effectuée simultanément. La mesure des paramètres de polarisation aidera aussi grandement pour la compréhension du méchanisme de production du J/ψ. L’expérience LHCb ayant déjà enregistré 14 nbֿ¹ de données, une partie de l’analyse peut être effectuée. Environ 3000 candidats J/ψ sont reconstruits. En se basant sur cet échantillon, la section efficace en fonction de pT est mesurée. La mesure préliminaire de la section efficace des J/ψ dans la région pT entre 0 et 9 GeV/c et y entre 2,5 et 4 est 7. 6±0. 3 µb seule l’erreur statistique est reportée.

In this thesis, the study of the J/ψ production at the LHCb is presented, based on a sample of fully simulated Monte Carlo events. The procedure developped in this thesis will be use to analyze real data when enough statistics will be accumulated. J/ψ events are reconstructed using selection criteria optimized to reach the best discrimitaion against background processes. The stude done shows that 6. 5 million J/ψ can be reconstructed per pb-1 of data. The production cross section of prompt J/ψ and of J/ψ from b is measured in pT and η 28 bins covering the region 0 < pT < 7 GeV/c and 3 < η < 5. In each bin, a variable is defined to distinguish prompt J/ψ and b decays. The analysis show also that J/ polarization plays an important role in the cross section determination. It can contribute to a systematic error up to 30% in some of the bins. Such an effect can be greatly reduced if a J/ψ polarization analysis is done simultaneously. The measurement of the polarization parameters will also help to understand J/ψ production mechanisms. The LHCb experiment already recorded 14 nbֿ¹ of data, part of the analysis can already be done. Approximately 3000 J/ψ candidates are reconstructed. Using this sample, the cross section as a function of pT is measured. The preliminary measurement of the J/ψ cross section in the region pT between 0 and 9 GeV/c and y between 2. 5 and 4 is 7. 6±0. 3 µb where only the statistical error is reported.