Docstoc

Jessica

Document Sample
Jessica Powered By Docstoc
					 Search for Diffuse Flux
       2000­2003

          Jessica Hodges
University of Wisconsin ­ Madison
 The 2000­2003 Diffuse Analysis is being done 
  with the same methods as used in the 2000 
      Diffuse Analysis done in Madison. 


Reminder of Diffuse 2000 Results...



                                    Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
Reminder of Diffuse 2000 Results...
50% data in unblind sample, 50% data in blind sample

cuts developed on unblind data set

5 one­dimensional cuts on:
likelihood ratio (up to down), track length, number of direct 
hits, smoothness, reduced likelihood (up)

used model rejection potential to set final nch cut (nch>80)


                                               Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
Reminder of Diffuse 2000 Results...
7 data events in unblind sample, 3 events in blind sample

with normalization, expected number of events for 1 year:
              atmospheric '  s = 9.4 events
                  E­2  '
                        s = 25.0 events
   The Feldman­Cousins signal event upper limit for 10 
    observed events on a background of 9.4 events is 
                        90% = 7.5

           Thus, the E­2 neutrino flux limit is:
          90%=  * 90% / nsignal = 10­6 * 7.5 / 25

              limit = 3 * 10­7 GeV / cm2 *s *sr
                                               Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
        Diffuse 2000­2003 Status
The last few months have been spent learning to use new 
tools for the 4­year analysis. The datahandler provided 
by Zeuthen and Sieglinde are now being used to process 
all files so that they exactly match the Zeuthen 4­year 
processing chain.

Monte Carlo files are in preparation.

Will look at 100 % of the data set AFTER all of the cuts 
have been developed on the Monte Carlo and I am 
approved for unblinding. 
                                            Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
      Types of Monte Carlo Used
Cosmic ray muon background 
muons from air showers created when cosmic rays hit the 
atmosphere

Coincident muons (a subset of cosmic ray muons)
two muons or muon bundles from different showers going 
through the detector at the same time

Atmospheric neutrinos
neutrinos produced by the decay of pions and kaons in the cosmic 
ray shower

E­2 neutrinos
extragalactic sources with E­2 energy spectrum
                                                 Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
        Diffuse 2000­2003 Status

Nusim files are prepared and the files are normalized for 
atmospheric neutrinos and E­2 neutrinos.  




                                            Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
        Diffuse 2000­2003 Status

Downgoing muons files are currently being prepared. 

In the 2000 analysis, cosmic ray muon events were all cut 
away by the one­dimensional quality cuts. The cuts were 
tightened until all of the downgoing background was 
eliminated.

A similar procedure will be followed for the 4­year 
analysis.

                                            Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
        Diffuse 2000­2003 Status

Since coincident muons were such a challenge in the 2000 
diffuse analysis, it is important to build up large statistics 
for the four year analysis.

Coincident muon production is in full­swing in Madison. 
The files are being filtered with the datahandler.




                                               Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
                              Summary of Processing
       Level 1              Hit and OM Cleaning                                           Identical to Zeuthen 2000­2003 processing
                            Low ToT / amplitude filter
                            Direct Walk Reconstruction                                            Zenith(direct walk)>70
                            Direct WIMP Reconstruction
                            CFirst Reconstruction
                            Pandel Reconstruction
                            Cascade SPE Reconstruction
                            Cascade MPE Reconstruction
                            JAMS Reconstruction
       Level 2                                                                                    Zenith(JAMS)>80
                            Crosstalk cleaning
                            Pandel Likelihood Fit (32­fold, JAMS seed)
                            MPE Likelihood Fit (16­fold, Pandel seed)
                            Bayesian Likelihood Fit (16­fold, Pandel seed)
       Level 3
                                                                                     Zenith(Pandel)>80
                            Smoothness calculation (Phit Smoothness for hits with r<50m, ­25ns < tres < 75ns)
                            Paraboloid Fit (Siegmund) on Pandel track
                            Cascade Likelihood Fit (Siegmund) (16­fold)
       Level 4              Bayesian Likelihood Fit (64­fold, Pandel seeded)
                            FlareChecker                                                          Flrshrtm + Flrndcb1 + Flrndc11 < 10

                                                                                     s 
For more details, see the Zeuthen 2000­2003 point source webpages or Markus Ackermann'
presentation from Bommerholz.                                                                              Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
              Diffuse 2000­2003 Status
Obviously, I need some downgoing muons (and better coincident muon statistics)....
                         4­year Monte Carlo sample



                                                                 Level 3
                                                             the nch plot before 
                                                             any of the quality 
                                                             cuts have been 
                                                             applied 




                                                            Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
              Diffuse 2000­2003 Status
Obviously, I need some downgoing muons (and better coincident muon statistics)....
                         4­year Monte Carlo sample



                                                                 Level 3
                                                             the zenith 
                                                             distribution before 
                                                             any of the quality 
                                                             cuts have been 
                                                             applied 




                                                            Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
                       Preliminary look at cuts
Obviously, I need some downgoing muons (and better coincident muon statistics)....

                                     4­year Monte Carlo sample

                                                                 Level 3 : solid lines
                                                                 n­1 plot : dotted lines
  Likelihood ratio                                               n­1 plot
  (up to down)                                                   cuts made on:
                                                                 ldirb(up)>155
                                                                 ndirc(up)>10
                                                                 |smootallphit(up)|<0.275
                                                                 jkrchi(up)<7.2


* The green line drawn on               keep
                               cut
the plot at right corresponds 
to the cut level for the 2000 
analysis. The cut for the 4­
year analysis is not yet 
optimized.                                                          Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
                        Preliminary look at cuts
Obviously, I need some downgoing muons (and better coincident muon statistics)....

                                 4­year Monte Carlo sample

                                                             Level 3 : solid lines
                                                             n­1 plot : dotted lines
  Track length                                               n­1 plot
  (up)                                                       cuts made on:
                                                             jkchi(down)­jkchi(up)>35
                                                             ndirc(up)>10
                                                             |smootallphit(up)|<0.275
                                                             jkrchi(up)<7.2


* The green line drawn on             cut   keep
the plot at right corresponds 
to the cut level for the 2000 
analysis. The cut for the 4­
year analysis is not yet 
optimized.                                                     Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
                        Preliminary look at cuts
Obviously, I need some downgoing muons (and better coincident muon statistics)....

                                 4­year Monte Carlo sample

                                                             Level 3 : solid lines
                                                             n­1 plot : dotted lines
Number of direct                                             n­1 plot
hits (up)                                                    cuts made on:
                                                             jkchi(down)­jkchi(up)>35
                                                             ldirb(up)>155
                                                             |smootallphit(up)|<0.275
                                                             jkrchi(up)<7.2

                                 cut    keep
* The green line drawn on 
the plot at right corresponds 
to the cut level for the 2000 
analysis. The cut for the 4­
year analysis is not yet 
optimized.                                                     Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
                        Preliminary look at cuts
Obviously, I need some downgoing muons (and better coincident muon statistics)....

                                 4­year Monte Carlo sample
                                      cut   keep   cut       Level 3 : solid lines
                                                             n­1 plot : dotted lines
Smoothness (up)                                              n­1 plot
                                                             cuts made on:
                                                             jkchi(down)­jkchi(up)>35
                                                             ldirb(up)>155
                                                             ndirc(up)>10
                                                             jkrchi(up)<7.2


* The green line drawn on                                                                  Legend
the plot at right corresponds                                                              Atms
to the cut level for the 2000                                                              E­2
analysis. The cut for the 4­                                                               coinc
year analysis is not yet 
optimized.                                                     Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
                        Preliminary look at cuts
Obviously, I need some downgoing muons (and better coincident muon statistics)....

                                 4­year Monte Carlo sample
                                 keep    cut                 Level 3 : solid lines
                                                             n­1 plot : dotted lines
  Reduced                                                    n­1 plot
  Likelihood (up)                                            cuts made on:
                                                             jkchi(down)­jkchi(up)>35
                                                             ldirb(up)>155
                                                             ndirc(up)>10
                                                             |smootallphit(up)|<0.275


* The green line drawn on 
the plot at right corresponds 
to the cut level for the 2000 
analysis. The cut for the 4­
year analysis is not yet 
optimized.                                                     Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
                        Preliminary look at cuts
                                     4­year Monte Carlo sample
      cuts made on:
jkchi(down)­jkchi(up) >35
      ldirb(up)>155
       ndirc(up)>10
 |smootallphit(up)|<0.275                                         Nch plot with 
      jkrchi(up)<7.2
                                                                  preliminary 
                                                                  quality cuts 
                                                                  applied

* The cuts applied correspond 
to the cut levels for the 2000 
analysis. The cuts for the 4­year 
analysis are not yet optimized.
                                                                 Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
               Optimizing the nch cut with the 
                 Model Rejection Potential
IF THE CUTS stay exactly the same as they were for the single year 
(2000) analysis, then

1) the best nch cut will be at 124 
   (it was 80 for the single year analysis)

2) Model Rejection Factor = 0.0848
    expected upper limit = 0.0848 * 10­6
                                                                       
                                                                       = 8.5 * 10­8 
                                                             for four years




                                                                                       Jessica Hodges – Uppsala – October 2004
   Optimizing the nch cut with the 
     Model Rejection Potential
Cuts will be determined after coincident muons are ready. 

It is expected that any coincident muons that survive the 
quality cuts will be removed by the much tighter final 
energy (nch) cut.

Note the nch cut is expected to move from nch = 80 for the 
single year analysis to nch = 124 for the 4­year analysis.

More details and an unblinding proposal in the near 
future......                              Jessica Hodges – Uppsala – October 2004

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:21
posted:12/20/2011
language:
pages:20