Measuring the b-tagging efficiency in ATLAS data at √s = 8TeV and √s = 13 TeV using the ρTrel-method

Abstract

In dieser Dissertation wird die erste Messung der b-tagging Effizienz eff(b) mit der pTrel-Methode am ATLAS Experiment unter Run 2 Bedingungen präsentiert. Die Messung wurde durchgeführt mit semileptonisch zerfallenden b-Hadronen mit einem Myon im Endzustand. Dies wurde erreicht durch Selektion von Myonen in einem Jet Kegel. Die pTrel-Variable is dabei sensitiv auf die Masse des schwach zerfallenden Teilchens und damit auf den Flavor des Jets. Dieser Zusammenhang lässt sich mit einem log-likelihood Fit ausnutzen um die Flavor-Anteile zu bestimmen, in Datensätzen unterteilt von dem betrachteten Klassifizierungsalgorithmus und Arbeitspunkt. Dies wurde durchgeführt auf einem Datensatz, der einer integrierten Luminosität von 11.6 / fb an Proton-Proton Kollisionen entspricht, aufgenommen mit dem ATLAS-Experiment bei einer Schwerpunktsenergie von sqrt(s) = 13 TeV. Zusätzlich wurde die pTrel-Methode benutzt um eff(b) auf Triggerlevel zu bestimmen. Dies wurde durchgeführt auf einem Datensatz von Proton-Proton Kollisionen, aufgenommen mit dem ATLAS-Detektor bei einer Schwerpunktsenergie von sqrt(s) = 8 TeV. Hier wurde die Messung abhängig von einer off-line Klassifizierung durchgeführt.

This thesis presents the first measurement of the b-tagging efficiency eff(b) with the pTrel-method under Run 2 conditions at the ATLAS experiment. The measurement has been performed for semi-leptonically decaying b-hadrons with a muon in the final state. This has been achieved by selecting events with a muon associated to a jet by a cone based matching algorithm. The pTrel-variable is sensitive to the mass of the weakly decaying particle and is therefore sensitive to the jet-flavor. Exploiting this dependence, the flavor fractions are determined with a log-likelihood template fit to the pTrel-distribution in the tagged and untagged jet samples determined by the algorithm and operating point under study. The dataset used for this study corresponds to an integrated luminosity of 11.6 / fb of proton-proton-collisions taken with the ATLAS detector at sqrt(s) = 13 TeV center of mass energy. In addition, eff(b) has been measured for algorithms on trigger level using the pTrel-method. This has been conducted in a set of proton-proton-collisions recorded at the ATLAS experiment at sqrt(s) = 8 TeV center of mass energy. Here, a conditional calibration depending on off-line tagger decisions has been utilized.