Simulation of the measurement of the inclusive jet cross sections in Z(→e⁺e⁻ / →μ⁺μ⁻)+jets events in pp collisions at 14 TeV with the ATLAS experiment
Després de 20 anys de preparació, el LHC s'encendrà a finals del 2009, col·lisionant protons a energies de 14TeV, per recrear els primers moments del Big Bang. Les partícules s'acceleraran al llarg del túnel circular de 27 km de circumferència fins a velocitats properes a la de la llum. El...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2009 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:55474 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/55474 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Col·lisionadors grans d'hadrons Cromodinàmica quàntica Partícules (Física nuclear) Indexació automàtica |
| Sumario: | Després de 20 anys de preparació, el LHC s'encendrà a finals del 2009, col·lisionant protons a energies de 14TeV, per recrear els primers moments del Big Bang. Les partícules s'acceleraran al llarg del túnel circular de 27 km de circumferència fins a velocitats properes a la de la llum. El túnel, situat prop de Ginebra, i els seus experiments formen un dels més grans esforços de la història per estudiar l'estructura fonamental de la matèria. S'espera que a aquestes altes energies de col·lisió nous fenòmens físics puguin esdevenir i siguin descoberts. Entre les restes resultants de les col·lisions entre protons, evidències de dimensions extres, de la misteriosa matèria fosca que inunda el nostre univers o de la partícula de Higgs que dona massa a les partícules elementals, podran ser observades. ATLAS és un dels experiments del LHC. A més a més del descobriment de nova Física en el seu programa, també està inclosa la investigació de la Física ja coneguda. Un millor coneixement de la teoria pertorbativa de Quantum Chromodynamics és un dels objectius d'ATLAS. QCD és la teoria que descriu les interaccions fortes entre quarks i gluons. Aquesta teoria encara roman sense resoldre, ja que no exiteix un mètode d'aproximació vàlid per qualsevol escala d'energies. La teoria pertorbativa de QCD pot descriure un gran nombre d'interaccions a altes energies. El seu formalisme ha donat una eina molt valuosa dins l'estudi de les interaccions fortes. La signatura més notable dels processos QCD en col·lisionadors d'hadrons és la producció de jets de partícules col·limats. La mesura d'aquests jets en associació amb un bosó vector, W o Z, proporciona un test estricte dels càlculs de la teoria pertorbativa de QCD. A més, alguns dels processos de la nova Física, com la producció del bosó Higgs o de partícules supersimètriques, poden ser imitats per la producció dels bosons vectros en associació amb jets, que constitueixen un background irreduïble a l'investigació d'aquests nous processos. Aquesta tesi presenta la mesura de la "inclusive jet cross section" en events amb un bosó Z(e,e,) o Z(mu,mu), comparant les prediccions teòriques amb les dades "real", i.e. events Monte Carlo "fully-reconstructed", pel primer 1fb-1 de dades obtingudes amb el detector ATLAS. Les dades reconstruïdes i corregides es comparen amb les prediccions de la teoria pertorbativa de QCD a nivell NLO i LO. Aquestes prediccions pertorbatives es corregeixen amb les contribucions de processos no pertorbatius, com l'underlying event o la fragmentació dels partons dins dels jets d'hadrons. Aquests processos no poden ser descrits per la teoria pertorbativa, i s'estimen amb models fenomenològics. S'han utilitzat dos tipus diferents de dades reconstruides Monte Carlo, ALPGEN i PYHTIA. S'han estudiat les comparacions entre les prediccions d'ambdós generadors. Els processos background han estat estimats utilitzant diferents mètodes "data-driven". Per la recerca dels jets, s'ha utilitzat l'algoritme ATLAS Cone 0.4, després d'identificar la presència d'un bosó Z mitjançant la reconstrucció del seu decaiment (electrons o muons). Les dades reconstruides han estat corregides pels efectes del detector, utilitzant factors independents. Aquest anàlisi ha estat realitzat abans que ATLAS recollís les primeres dades reals, abans de l'inici del LHC, per aquest motiu aquesta tesi es basa en dades simulades amb generadors Monte Carlo. Mentres dura la preparació d'un experiment de Física d'altes energies com ATLAS, aquestes simulacions són molt importants pel desenvolupament d'estratègies eficaces d'anàlisi de dades i reconstrucció d'objectes físics mesurats pel detector. |
|---|