DIPLOMARBEIT Jet-Energie-Kalibrationen bei h ¨ochsten

Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Kirchhoff-Institut für Physik
ATLAS-Gruppe
DIPLOMARBEIT
Jet-Energie-Kalibrationen bei h öchsten transversalen
Impulsen im ATLAS-Detektor am LHC
Die moderne Theorie der Elementarteilchen und Kr äfte — das Standardmodell (SM) — beschreibt
die bisherigen Teilchenstreuexperimente mit hoher Pr äzision. Trotzdem lässt es noch viele Fragen offen, u.A. wie alle fundamentalen Kr äfte (elektroschwache, starke und Schwerkraft) vereinigt
werden, warum es drei Generationen von Leptonen und Quarks gibt, woraus die Dunkle Materie
im Universum besteht u.s.w. Viele mögliche Erweiterungen des Standardmodells, z.B. Supersymmetrie (SUSY), Extra-Dimensionen, Leptoquarks, Quark-Compositeness, wurden entwickelt, um
diese Fragen zu beantworten. Ob eine dieser Theorien die Welt beschreibt — das wollen Experimentatoren am Large Hadron Collider (LHC) herausfinden.
Der weltweit größte Teilchenbeschleuniger LHC wird derzeit am Europ äischen Teilchenlabor CERN
(Genf) gebaut und soll im Jahr 2007 planm äßig in Betrieb gehen. Am LHC werden zwei Protonenstrahlen jeweils bis zu bisher unerreichten Energie von 7 TeV beschleunigt und an zwei Punkten
zur Kollision gebracht. An diesen Punkten werden die Detektoren ATLAS und CMS die bei ppWechselwirungen entstehenden Teilchen aufzeichnen.
Die ATLAS-Gruppe am Kirchhoff-Institut für Physik (KIP) ist, als Teil der internationalen ATLASKollaboration, in verschiedene Aktivitäten bei der Vorbereitung des ATLAS-Experiments involviert,
sowohl bei der Entwicklung von Hardware-Komponenten als auch bei den Monte-Carlo-Studien, die
mögliche Signale neuer Physik im Detektor simulieren und künftige Datenanalysen vorbereiten.
LHC Point 5
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dσ/dMeff (mb/400 GeV)
Für eine Entdeckung neuer Physik spielt bei allen Modellen der Nachweis von Hadronen-Jets bei hohen transversalen Impulsen eine entscheidende Rolle. Als Beispiel ist rechts die Verteilung der effektiven Masse
der vier härtesten Jets abgebildet, wie sie von einem
SUSY-Modell vorhergesagt wird (offene Kreise), sowie
für verschiedene aus dem Standardmodell bekannte Untegrundquellen (andere Histogramme). Diese effektive
Masse wird aus den 4er-Impulsen der Jets ausgerechnet, was eine gute Energie-Kalibration der Jets voraussetzt. Für Jets, wie sie bei solchen Analysen auftretten,
stellt die Energie-Kalibration jedoch eine besondere Herausforderung dar. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen
die neuesten Ideen auf diesem Gebiet getestet und weiterentwickelt werden.
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Meff (GeV)
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Effektive Masse von 4 Jets
Weitere Fragen beantworten Ihnen gerne
Prof. H.-C. Schultz-Coulon, KIP 1.113, Tel. 54 9281, E-Mail: [email protected]
Dr. V. Lendermann,
KIP 0.311, Tel. 54 9283, E-Mail: [email protected]
KIP-ATLAS-Gruppe im WWW:
http://www.kip.uni-heidelberg.de/atlas/
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