Measurement of the inclusive-jet cross-section in proton-proton collisions and study of Quark-Gluon Jet discrimination with the ATLAS experiment at the LHC
Proton-proton çarpışmalarında kapsayıcı-jet kesitinin ölçümü ve LHC'de ATLAS deneyi ile Quark-Gluon Jet ayrımının incelenmesi
- Tez No: 747438
- Danışmanlar: PROF. DR. MARİO CAMPONELLİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University Collage London
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Yüksek Enerji Fiziği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 171
Özet
LHC'de genel amaçlı ATLAS deneyi ile sırasıyla 7 ve 8 TeV proton-proton çarpışma enerjisinde 2011 ve 2012 veri alma periyotlarında toplanan veriler kullanılarak çeşitli jet ölçümleri yapılmıştır. Alınan ölçümler, öncü sıra ve sonraki öncü sıra Monte Carlo tahminleriyle karşılaştırılır. Bu tez çalışması özellikle iki konuya odaklanmaktadır: kapsayıcı çift diferansiyel jet kesitinin ölçümü ve dijet olaylarında temas etkileşimlerinin araştırılmasında olası kullanımıyla motive edilen kuarklardan kaynaklanan jetler ile gluonlardan kaynaklanan jetler arasındaki ayrım. Tezin ilk bölümünde, kapsayıcı çift diferansiyel kesiti, 2012 yılında alınan düşük parlaklıklı çalışmalarda, 25'lik bir aralığı kapsayan, jet hızı kutularında jet enine momentumunun bir fonksiyonu olarak √s=8 TeV'de ölçülmüştür. < pT < 134 GeV ve |y| < 3.0. Jetler, 0.4 ve 0.6'lık iki yarıçap parametresi ile anti-kt algoritması kullanılarak tanımlanır. Veri örneği iki özel çalışma kullanılarak toplanmıştır: yığınsız çalışma ve A2 ve A6'dan veri alma sürelerini kullanan düşük mu çalışması. Birikme olmamasının ve düşük µ koşularının toplam parlaklığı 193.3 nb-1'dir. Bu iki çalışmayı kullanmanın nedeni, bu kinematik bölgede yığılmanın neden olacağı çok büyük sistematik belirsizlikler olmaksızın jetler için lowpT bölgesini ölçmektir. Bu ölçüm, √s=8 TeV'de kapsayıcı çift diferansiyel kesit ölçümüne ilişkin ATLAS yayını için Gagik Vardanyan tarafından ölçülen yüksek mu run kesiti ile birleştirilmiştir. Kuark tarafından başlatılan jetleri gluon ile başlatılan jetlerden ayırmak, kompozitlik ve temas etkileşimleri gibi birçok standart dışı model aramasının erişimini iyileştirebilir. Kuarkı gluon jetlerinden ayırt etmek için, 2011 veri setinin analizi için jetteki yüklü iz sayısına ve iz genişliğine dayalı bir olasılık oluşturulmuştur. Jetler kuark kaynaklı veya gluon kaynaklı olarak etiketlendikten sonra, dijet olayları kuark-kuark, kuark-gluon ve gluon-gluon olarak etiketlenebilir. Dedektör düzeyinde değişmez kütle spektrumu, 2011 verilerinde y* kutuları olarak ölçülmüştür ve Standart Model QCD veya farklı ∧ ölçekleriyle temas etkileşim modelleri ile karşılaştırılmıştır. Araç, 2012 analizi için daha iyi bir kuark-gluon jet ayrımına sahip olacak şekilde daha da geliştirildi. Aracın hız kapsamını ve ayırt etme gücünü genişletmek için 2011 yılında kullanılan iz tabanlı değişkenlere kalorimetre tabanlı değişkenler eklenmiştir. 2012 verilerini kullanmanın ek avantajı, 2011'deki 4,7 ±0,2 f b-1'den 2012 için 20.3 f b-1'e kadar artan parlaklıktır ve ayrımda kullanılan jet şekillerini ölçmek için veriye dayalı tekniklerin kullanılmasına izin verir.Kuark ve gluon fraksiyonları ve jet özellikleri jet kinematiğine güçlü bir şekilde bağlı olduğundan, tüm değişkenler pT ve η kutularında incelenir.
Özet (Çeviri)
Several jet measurements have been performed using data collected during the 2011 and 2012 data taking periods at respectively 7 and 8 TeV proton-proton collision energy by the general-purpose ATLAS experiment at the LHC. These measured are compared to Leading Order and Next Leading Order Monte Carlo predictions. This thesis works focalises in particular on two topics: the measurement of the inclusive double-differential jet cross section, and the separation between jets originated by quarks and those originated by gluons, motivated by its possible use in searches for contact interactions in dijet events. In the first part of thesis, the inclusive double-differential cross section has been measured at √s=8 TeV on low-luminosity runs taken in 2012, as a function of jet transverse momentum in bins of jet rapidity, covering a range of 25 < pT < 134 GeV and |y| < 3.0. Jets are defined using the anti-kt algorithm with two radius parameters of 0.4 and 0.6. The data sample has been collected using two special runs: a no-pile up run, and a low mu run using data-taking periods from A2 an A6. The total luminosity of the no pile-up and the low µ runs is 193.3 nb-1. The reason for using these two runs is to measure the lowpT region for jets, without the very large systematic uncertainties that would be caused by pileup in this kinematic region. This measurement has been merged with the high mu run cross-section measured by Gagik Vardanyan, for the ATLAS publication on the inclusive double-differential cross section measurement at √s=8 TeV. Separating quark-initiated jets from gluon-initiated jets can provide improve the reach of many beyond-the-standard model searches such as compositeness and contact interactions. In order to distinguish quark from gluon jets, a likelihood was built based on the number of charged track in the jet, and on the track width for the analysis of the 2011 dataset. Once jets have been labelled as quark-originated or gluon-originated, dijet events can be labelled as quark-quark, quark-gluon, and gluon-gluon. The detector-level invariant mass spectrum has been measured in bins of y* in 2011 data, and compared to Standard Model QCD or models of contact interactions with different ∧ scales. The tool has been further improved to have a better quark-gluon jet discrimination for the 2012 analysis. Calorimeter-based variables have been added to the track-based ones used in 2011, to extend the rapidity coverage and the discrimination power of the tool. The additional advantage of using 2012 data is the increased luminosity, from the 4.7 ±0.2 f b-1 of 2011 to the 20.3 f b-1 for 2012, allowing the use of data-driven techniques to measure the jet shapes used in the discrimination. As quark and gluon fractions and jet properties are strongly dependent on jet kinematics, all variables are studied in bins of pT and η.
Benzer Tezler
- Measurements of inclusive low-Pt jets cross-section and azimuthal angle decorrelation of jets with large rapidity separation using run 1 cms data
Run 1 cms verisi ile düşük Pt'li inklüsif jetlerin tesir kesiti ve geniş rapidite ayrımına sahip jetlerin azimütal açı uyumsuzluk ölçümleri
İLKNUR HOŞ
Doktora
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA EŞKUT
DOÇ. DR. SALİM ÇERÇİ
- Measurement of gluon jet cross section in CMS detector in proton-proton collisions at √S = 13 TeV
Başlık çevirisi yok
İSMAİL OKAN ATAKİŞİ
Doktora
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİTHAT KAYA
- Inclusive forward jet cross section measurement in proton - proton collisions at √s =7tev
√s=7 tev'lik proton – proton çarpışmasında inklüsif ileri jet tesir kesiti hesaplaması
SEMİRAY GİRGİS
Doktora
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA EŞKUT
DOÇ. DR. DENİZ SUNAR ÇERÇİ
- Measurement of the differential inclusive jet cross section at 7 TeV in the CMS detector
CMS dedektörü ile 7 TeV enerjide diferansiyel kapsamli jet tesir kesitinin ölçülmesi
ÖZLEM KAYA
Doktora
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiKafkas ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEVLÜT KARABULUT
YRD. DOÇ. DR. MİKKO VOUTILAINEN
- Measurement of the differential dijet production cross section in proton-proton collisions at ?s= 7 TeV
?s = 7 TeV?deki proton-proton çarpışmalarında jet çifti oluşumunun diferansiyel tesir kesiti ölçümü
BORA IŞILDAK
Doktora
İngilizce
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN GÜLMEZ