Abstract
We present a new method for modeling the hadronic recoil in W → ℓ ν events produced at hadron colliders. The recoil is chosen from a library of recoils in Z → ℓ ℓ data events and overlaid on a simulated W → ℓ ν event. Implementation of this method requires that the data recoil library describe the properties of the measured recoil as a function of the true, rather than the measured, transverse momentum of the boson. We address this issue using a multidimensional Bayesian unfolding technique. We estimate the statistical and systematic uncertainties from this method for the W boson mass and width measurements assuming 1 fb- 1 of data from the Fermilab Tevatron. The uncertainties are found to be small and comparable to those of a more traditional parameterized recoil model. For the high precision measurements that will be possible with data from Run II of the Fermilab Tevatron and from the CERN LHC, the method presented in this paper may be advantageous, since it does not require an understanding of the measured recoil from first principles.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Pages (from-to) | 250-262 |
| Number of pages | 13 |
| Journal | Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment |
| Volume | 609 |
| Issue number | 2-3 |
| DOIs | |
| State | Published - Oct 11 2009 |
Keywords
- Collider
- D0
- Hadron
- Mass
- Recoil
- Tevatron
- W
- Width
- Z
ASJC Scopus subject areas
- Nuclear and High Energy Physics
- Instrumentation
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A novel method for modeling the recoil in W boson events at hadron colliders. / Abazov, V. M.; Abbott, B.; Abolins, M.; Acharya, B. S.; Adams, M.; Adams, T.; Aguilo, E.; Ahsan, M.; Alexeev, G. D.; Alkhazov, G.; Alton, A.; Alverson, G.; Alves, G. A.; Ancu, L. S.; Andeen, T.; Anzelc, M. S.; Aoki, M.; Arnoud, Y.; Arov, M.; Arthaud, M.; Askew, A.; Åsman, B.; Atramentov, O.; Avila, C.; BackusMayes, J.; Badaud, F.; Bagby, L.; Baldin, B.; Bandurin, D. V.; Banerjee, S.; Barberis, E.; Barfuss, A. F.; Bargassa, P.; Baringer, P.; Barreto, J.; Bartlett, J. F.; Bassler, U.; Bauer, D.; Beale, S.; Bean, A.; Begalli, M.; Begel, M.; Belanger-Champagne, C.; Bellantoni, L.; Bellavance, A.; Benitez, J. A.; Beri, S. B.; Bernardi, G.; Bernhard, R.; Bertram, I.; Besançon, M.; Beuselinck, R.; Bezzubov, V. A.; Bhat, P. C.; Bhatnagar, V.; Blazey, G.; Blessing, S.; Bloom, K.; Boehnlein, A.; Boline, D.; Bolton, T. A.; Boos, E. E.; Borissov, G.; Bose, T.; Brandt, A.; Brock, R.; Brooijmans, G.; Bross, A.; Brown, D.; Bu, X. B.; Buchholz, D.; Buehler, M.; Buescher, V.; Bunichev, V.; Burdin, S.; Burnett, T. H.; Buszello, C. P.; Calfayan, P.; Calpas, B.; Calvet, S.; Cammin, J.; Carrasco-Lizarraga, M. A.; Carrera, E.; Carvalho, W.; Casey, B. C.K.; Castilla-Valdez, H.; Chakrabarti, S.; Chakraborty, D.; Chan, K. M.; Chandra, A.; Cheu, E.; Cho, D. K.; Cho, S. W.; Choi, S.; Choudhary, B.; Christoudias, T.; Cihangir, S.; Claes, D.; Clutter, J.; Cooke, M.; Cooper, W. E.; Corcoran, M.; Couderc, F.; Cousinou, M. C.; Cutts, D.; Ćwiok, M.; Das, A.; Davies, G.; De, K.; de Jong, S. J.; De La Cruz-Burelo, E.; DeVaughan, K.; Déliot, F.; Demarteau, M.; Demina, R.; Denisov, D.; Denisov, S. P.; Desai, S.; Diehl, H. T.; Diesburg, M.; Dominguez, A.; Dorland, T.; Dubey, A.; Dudko, L. V.; Duflot, L.; Duggan, D.; Duperrin, A.; Dutt, S.; Dyshkant, A.; Eads, M.; Edmunds, D.; Ellison, J.; Elvira, V. D.; Enari, Y.; Eno, S.; Escalier, M.; Evans, H.; Evdokimov, A.; Evdokimov, V. N.; Facini, G.; Ferapontov, A. V.; Ferbel, T.; Fiedler, F.; Filthaut, F.; Fisher, W.; Fisk, H. E.; Fortner, M.; Fox, H.; Fu, S.; Fuess, S.; Gadfort, T.; Galea, C. F.; Garcia-Bellido, A.; Gavrilov, V.; Gay, P.; Geist, W.; Geng, W.; Gerber, C. E.; Gershtein, Y.; Gillberg, D.; Ginther, G.; Gómez, B.; Goussiou, A.; Grannis, P. D.; Greder, S.; Greenlee, H.; Greenwood, Z. D.; Gregores, E. M.; Grenier, G.; Gris, Ph; Grivaz, J. F.; Grohsjean, A.; Grünendahl, S.; Grünewald, M. W.; Guo, F.; Guo, J.; Gutierrez, G.; Gutierrez, P.; Haas, A.; Haefner, P.; Hagopian, S.; Haley, J.; Hall, I.; Hall, R. E.; Han, L.; Harder, K.; Harel, A.; Hauptman, J. M.; Hays, J.; Hebbeker, T.; Hedin, D.; Hegeman, J. G.; Heinson, A. P.; Heintz, U.; Hensel, C.; Heredia-De La Cruz, I.; Herner, K.; Hesketh, G.; Hildreth, M. D.; Hirosky, R.; Hoang, T.; Hobbs, J. D.; Hoeneisen, B.; Hohlfeld, M.; Hossain, S.; Houben, P.; Hu, Y.; Hubacek, Z.; Huske, N.; Hynek, V.; Iashvili, I.; Illingworth, R.; Ito, A. S.; Jabeen, S.; Jaffré, M.; Jain, S.; Jakobs, K.; Jamin, D.; Jesik, R.; Johns, K.; Johnson, C.; Johnson, M.; Johnston, D.; Jonckheere, A.; Jonsson, P.; Juste, A.; Kajfasz, E.; Karmanov, D.; Kasper, P. A.; Katsanos, I.; Kaushik, V.; Kehoe, R.; Kermiche, S.; Khalatyan, N.; Khanov, A.; Kharchilava, A.; Kharzheev, Y. N.; Khatidze, D.; Kirby, M. H.; Kirsch, M.; Klima, B.; Kohli, J. M.; Konrath, J. P.; Kozelov, A. V.; Kraus, J.; Kuhl, T.; Kumar, A.; Kupco, A.; Kurča, T.; Kuzmin, V. A.; Kvita, J.; Lacroix, F.; Lam, D.; Lammers, S.; Landsberg, G.; Lebrun, P.; Lee, H. S.; Lee, W. M.; Leflat, A.; Lellouch, J.; Li, L.; Li, Q. Z.; Lietti, S. M.; Lim, J. K.; Lincoln, D.; Linnemann, J.; Lipaev, V. V.; Lipton, R.; Liu, Y.; Liu, Z.; Lobodenko, A.; Lokajicek, M.; Love, P.; Lubatti, H. J.; Luna-Garcia, R.; Lyon, A. L.; Maciel, A. K.A.; Mackin, D.; Mättig, P.; Magaña-Villalba, R.; Mal, P. K.; Malik, S.; Malyshev, V. L.; Maravin, Y.; Martin, B.; McCarthy, R.; McGivern, C. L.; Meijer, M. M.; Melnitchouk, A.; Mendoza, L.; Menezes, D.; Mercadante, P. G.; Merkin, M.; Merritt, K. W.; Meyer, A.; Meyer, J.; Mondal, N. K.; Montgomery, H. E.; Moore, R. W.; Moulik, T.; Muanza, G. S.; Mulhearn, M.; Mundal, O.; Mundim, L.; Nagy, E.; Naimuddin, M.; Narain, M.; Neal, H. A.; Negret, J. P.; Neustroev, P.; Nilsen, H.; Nogima, H.; Novaes, S. F.; Nunnemann, T.; Obrant, G.; Ochando, C.; Onoprienko, D.; Orduna, J.; Oshima, N.; Osman, N.; Osta, J.; Otec, R.; Otero y Garzón, G. J.; Owen, M.; Padilla, M.; Padley, P.; Pangilinan, M.; Parashar, N.; Park, S. J.; Park, S. K.; Parsons, J.; Partridge, R.; Parua, N.; Patwa, A.; Penning, B.; Perfilov, M.; Peters, K.; Peters, Y.; Pétroff, P.; Piegaia, R.; Piper, J.; Pleier, M. A.; Podesta-Lerma, P. L.M.; Podstavkov, V. M.; Pogorelov, Y.; Pol, M. E.; Polozov, P.; Popov, A. V.; Prewitt, M.; Protopopescu, S.; Qian, J.; Quadt, A.; Quinn, B.; Rakitine, A.; Rangel, M. S.; Ranjan, K.; Ratoff, P. N.; Renkel, P.; Rich, P.; Rijssenbeek, M.; Ripp-Baudot, I.; Rizatdinova, F.; Robinson, S.; Rominsky, M.; Royon, C.; Rubinov, P.; Ruchti, R.; Safronov, G.; Sajot, G.; Sánchez-Hernández, A.; Sanders, M. P.; Sanghi, B.; Savage, G.; Sawyer, L.; Scanlon, T.; Schaile, D.; Schamberger, R. D.; Scheglov, Y.; Schellman, H.; Schliephake, T.; Schlobohm, S.; Schwanenberger, C.; Schwienhorst, R.; Sekaric, J.; Severini, H.; Shabalina, E.; Shamim, M.; Shary, V.; Shchukin, A. A.; Shivpuri, R. K.; Siccardi, V.; Simak, V.; Sirotenko, V.; Skubic, P.; Slattery, P.; Smirnov, D.; Snow, G. R.; Snow, J.; Snyder, S.; Söldner-Rembold, S.; Sonnenschein, L.; Sopczak, A.; Sosebee, M.; Soustruznik, K.; Spurlock, B.; Stark, J.; Stolin, V.; Stoyanova, D. A.; Strandberg, J.; Strang, M. A.; Strauss, E.; Strauss, M.; Ströhmer, R.; Strom, D.; Stutte, L.; Sumowidagdo, S.; Svoisky, P.; Takahashi, M.; Tanasijczuk, A.; Taylor, W.; Tiller, B.; Titov, M.; Tokmenin, V. V.; Torchiani, I.; Tsybychev, D.; Tuchming, B.; Tully, C.; Tuts, P. M.; Unalan, R.; Uvarov, L.; Uvarov, S.; Uzunyan, S.; van den Berg, P. J.; Van Kooten, R.; van Leeuwen, W. M.; Varelas, N.; Varnes, E. W.; Vasilyev, I. A.; Verdier, P.; Vertogradov, L. S.; Verzocchi, M.; Vesterinen, M.; Vilanova, D.; Vint, P.; Vokac, P.; Wagner, R.; Wahl, H. D.; Wang, M. H.L.S.; Warchol, J.; Watts, G.; Wayne, M.; Weber, G.; Weber, M.; Welty-Rieger, L.; Wenger, A.; Wetstein, M.; White, A.; Wicke, D.; Williams, M. R.J.; Wilson, G. W.; Wimpenny, S. J.; Wobisch, M.; Wood, D. R.; Wyatt, T. R.; Xie, Y.; Xu, C.; Yacoob, S.; Yamada, R.; Yang, W. C.; Yasuda, T.; Yatsunenko, Y. A.; Ye, Z.; Yin, H.; Yip, K.; Yoo, H. D.; Youn, S. W.; Yu, J.; Zeitnitz, C.; Zelitch, S.; Zhao, T.; Zhou, B.; Zhu, J.; Zielinski, M.; Zieminska, D.; Zivkovic, L.; Zutshi, V.; Zverev, E. G.
In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 609, No. 2-3, 11.10.2009, p. 250-262.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - A novel method for modeling the recoil in W boson events at hadron colliders
AU - Abazov, V. M.
AU - Abbott, B.
AU - Abolins, M.
AU - Acharya, B. S.
AU - Adams, M.
AU - Adams, T.
AU - Aguilo, E.
AU - Ahsan, M.
AU - Alexeev, G. D.
AU - Alkhazov, G.
AU - Alton, A.
AU - Alverson, G.
AU - Alves, G. A.
AU - Ancu, L. S.
AU - Andeen, T.
AU - Anzelc, M. S.
AU - Aoki, M.
AU - Arnoud, Y.
AU - Arov, M.
AU - Arthaud, M.
AU - Askew, A.
AU - Åsman, B.
AU - Atramentov, O.
AU - Avila, C.
AU - BackusMayes, J.
AU - Badaud, F.
AU - Bagby, L.
AU - Baldin, B.
AU - Bandurin, D. V.
AU - Banerjee, S.
AU - Barberis, E.
AU - Barfuss, A. F.
AU - Bargassa, P.
AU - Baringer, P.
AU - Barreto, J.
AU - Bartlett, J. F.
AU - Bassler, U.
AU - Bauer, D.
AU - Beale, S.
AU - Bean, A.
AU - Begalli, M.
AU - Begel, M.
AU - Belanger-Champagne, C.
AU - Bellantoni, L.
AU - Bellavance, A.
AU - Benitez, J. A.
AU - Beri, S. B.
AU - Bernardi, G.
AU - Bernhard, R.
AU - Bertram, I.
AU - Besançon, M.
AU - Beuselinck, R.
AU - Bezzubov, V. A.
AU - Bhat, P. C.
AU - Bhatnagar, V.
AU - Blazey, G.
AU - Blessing, S.
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AU - Boehnlein, A.
AU - Boline, D.
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AU - Borissov, G.
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AU - Brooijmans, G.
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AU - Buescher, V.
AU - Bunichev, V.
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AU - Burnett, T. H.
AU - Buszello, C. P.
AU - Calfayan, P.
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AU - Calvet, S.
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AU - Castilla-Valdez, H.
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AU - Chan, K. M.
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AU - Cooke, M.
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AU - Corcoran, M.
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AU - Cutts, D.
AU - Ćwiok, M.
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AU - Kirby, M. H.
AU - Kirsch, M.
AU - Klima, B.
AU - Kohli, J. M.
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AU - Kozelov, A. V.
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AU - Kurča, T.
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AU - Lacroix, F.
AU - Lam, D.
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AU - Lee, H. S.
AU - Lee, W. M.
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AU - Li, Q. Z.
AU - Lietti, S. M.
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AU - Lipaev, V. V.
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AU - Malik, S.
AU - Malyshev, V. L.
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AU - Mercadante, P. G.
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AU - Piper, J.
AU - Pleier, M. A.
AU - Podesta-Lerma, P. L.M.
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AU - Pol, M. E.
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AU - Protopopescu, S.
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AU - Ripp-Baudot, I.
AU - Rizatdinova, F.
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AU - Weber, M.
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AU - Yin, H.
AU - Yip, K.
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AU - Youn, S. W.
AU - Yu, J.
AU - Zeitnitz, C.
AU - Zelitch, S.
AU - Zhao, T.
AU - Zhou, B.
AU - Zhu, J.
AU - Zielinski, M.
AU - Zieminska, D.
AU - Zivkovic, L.
AU - Zutshi, V.
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PY - 2009/10/11
Y1 - 2009/10/11
N2 - We present a new method for modeling the hadronic recoil in W → ℓ ν events produced at hadron colliders. The recoil is chosen from a library of recoils in Z → ℓ ℓ data events and overlaid on a simulated W → ℓ ν event. Implementation of this method requires that the data recoil library describe the properties of the measured recoil as a function of the true, rather than the measured, transverse momentum of the boson. We address this issue using a multidimensional Bayesian unfolding technique. We estimate the statistical and systematic uncertainties from this method for the W boson mass and width measurements assuming 1 fb- 1 of data from the Fermilab Tevatron. The uncertainties are found to be small and comparable to those of a more traditional parameterized recoil model. For the high precision measurements that will be possible with data from Run II of the Fermilab Tevatron and from the CERN LHC, the method presented in this paper may be advantageous, since it does not require an understanding of the measured recoil from first principles.
AB - We present a new method for modeling the hadronic recoil in W → ℓ ν events produced at hadron colliders. The recoil is chosen from a library of recoils in Z → ℓ ℓ data events and overlaid on a simulated W → ℓ ν event. Implementation of this method requires that the data recoil library describe the properties of the measured recoil as a function of the true, rather than the measured, transverse momentum of the boson. We address this issue using a multidimensional Bayesian unfolding technique. We estimate the statistical and systematic uncertainties from this method for the W boson mass and width measurements assuming 1 fb- 1 of data from the Fermilab Tevatron. The uncertainties are found to be small and comparable to those of a more traditional parameterized recoil model. For the high precision measurements that will be possible with data from Run II of the Fermilab Tevatron and from the CERN LHC, the method presented in this paper may be advantageous, since it does not require an understanding of the measured recoil from first principles.
KW - Collider
KW - D0
KW - Hadron
KW - Mass
KW - Recoil
KW - Tevatron
KW - W
KW - Width
KW - Z
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=71549161033&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=71549161033&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1016/j.nima.2009.08.056
DO - 10.1016/j.nima.2009.08.056
M3 - Article
AN - SCOPUS:71549161033
VL - 609
SP - 250
EP - 262
JO - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
JF - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
SN - 0168-9002
IS - 2-3
ER -