13 TeV'lik proton proton çarpışmalarında J/ψJ/ψ kütle eşiğine yakın yapıların CMS deneyinde incelenmesi ve yüksek tanecikli kalorimetrenin faz iki yükseltme çalışmaları
Investigation of structures near the J/ψJ/ψ mass threshold in 13 TeV proton proton collisions in the CMS experiment and phase two upgrade studies of the highgranularity calorimeter
- Tez No: 851218
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE POLATÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu çalışma,13 TeV'lik proton proton çarpışmalarında J/ψJ/ψ kütle eşiğine yakın yapıların CMS deneyinde incelenmesi ve Yüksek Tanecikli Kalorimetrenin faz iki yükseltme çalışmaları üzerinedir. Büyük Hadron Çarpıştırıcı'nın Yüksek Işıklılık aşaması, mevcut çarpıştırıcıya göre on kat daha fazla toplam ışıklılık sağlayacaktır. Bu durum ileri kalorimetri için dedektörlerde radyasyon toleransı ve olay birikimi gibi veri alımının verimli olmasına engel olacaktır. Bu olumsuz durumu düzeltmek için mevcut uç kapak kalorimetrelerinin yerini alacak Yüksek Tanecikli bir kalorimetre tasarlanmaktadır.Bu kalorimetre hem elektromanyetik hem de hadronik bölümler için yüksek okuma ve tetikleme yeteğine sahip olacaktır. Elektromanyetik bölüm kendine özgü yüksek hassasiyetli 0.5-1cm^2 hücre boyutunda altıgen silikon sensörlerden oluşacaktır. İlk altıgen silikon modüller için 2016 yılında CERN'de hüzme testi gerçekleştirilmiştir. Bu tezin ilk kısmında, sistem kararlılığı, iyonlaştırıcı parçacıklarla kalibrasyon ve elektronlar için çözünürlük açısından bu testlerden elde edilen sonuçlar ve bu niceliklerin GEANT4 tabanlı simülasyonla karşılaştırılma çalışmaları ile birlikte hüzme testi sistemi için tasarlanan detektör kontrol sistemi verilmiştir. Bu tez çalışmasının ikinci kısmında ise, dört Müon'lu son durum ile karakterize edilen J/ψ J/ψ µ^+ µ^- µ^+ µ^- 'ye bozunan dar rezonansları aramak için gerçekleştirilen analiz çalışmalarına yer verilmiştir. Analizde, 2017 ve 2018 yıllarında BHÇ'de CMS dedektörü ile toplanan √s = 13 TeV'deki proton-proton çarpışmalarından elde edilen veri setleri kullanılmaktadır ve bu, toplam 111.7 fb^(-1) ışıklılık şiddetine karşılık gelmektedir. J/ψ yeniden yapılandırması, zıt işaretli Müon çiftine olan bozunumu üzerinden gerçekleştirilir. Diğer Müon çifti potansiyel olarak offshell J/ψ olarak kabul edilir ve değişmez kütleleri J/ψ kütle değerinin altında olmalıdır. Bu analizde, yığılma ve fizik arka planlarını en aza indirmek için olay karıştırma temelli yeni bir strateji tanıtılmıştır; bu strateji tamamen veri odaklı ve içsel olarak kör bir yöntemdir.
Özet (Çeviri)
This study, presents work on the study of structures near the J/ψJ/ψ mass threshold in 13 TeV proton-proton collisions in the CMS experiment and phase two upscaling studies of the High Granularity Calorimeter. The High Luminosity stage of the Large Hadron Collider will provide 10 times more total luminosity than the current collider. This will interfere with efficient data acquisition, such as radiation tolerance and event accumulation in detectors for advanced calorimetry. To remedy this unfavourable situation, a High Grain Calorimeter is being designed to replace the existing end-cap calorimeters. It will have high readout and triggering capability for both electromagnetic and hadronic sections. The electromagnetic section will consist of unique high precision 0.5-1cm^2 cell size hexagonal silicon sensors. Beam testing for the first hexagonal silicon modules was performed at CERN in 2016. The results of these tests in terms of system stability, calibration with ionising particles and resolution for electrons, and the comparison of these quantities with GEANT4-based simulations are presented, as well as the detector control system designed for the beam test system. It presents the analysis performed to search for narrow resonances decaying to J/ψ J/ψ µ^+ µ^- µ^+ µ^- characterised by a four-Müon final state. The analysis uses data sets from proton-proton collisions at √s = 13 TeV collected with the CMS detector at the LHC in 2017 and 2018, corresponding to a total luminosity of 111.7 fb^(-1). The J/ψ reconstruction is realised via its decay into a Müon pair of opposite sign. The other Müon pair is considered as potentially offshell J/ψ and their invariant mass should be below the J/ψ mass value. In this analysis, a new strategy based on event mixing is introduced to minimise the pileup and physics backgrounds; this strategy is fully data-driven and intrinsically blind.
Benzer Tezler
- Search for stealth SYY top squark decays with an automatedABCD method using a double disco neural network in proton-proton collisions at √s = 13 tev with the CMS experiment
CMS deneyinde √s= 13 TeV'lik proton-proton çarpışmalarında stealth SYY top skuark bozunumlarının double disco nn kullanan otomatikleştirilmiş ABCD metodu ile araştırılması
SEMRA TÜRKÇAPAR
Doktora
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE POLATÖZ
- Determination of the jet energy scale corrections for the low pt jets in proton- proton collisions at √𝒔 = 13 tev with the cms experiment
Cms deneyi ile √𝒔 = 13 tev'lik proton-proton çarpışmalarında düşük pt'li jetler için jet enerji ölçek düzeltmelerinin belirlenmesi
ZÜHAL ŞEYMA DEMİROĞLU
Doktora
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA EŞKUT
DOÇ. DR. SALİM ÇERÇİ
- Measurement of energy density as a function of pseudorapidity in proton-proton collisions at √s= 13 TeV with the cms experiment at the LHC
BHÇ'de CMS deneyi ile √s = 13 TeV'lik proton-proton çarpışmalarında psüdorapiditenin bir fonksiyonu olarak enerji yoğunluğunun ölçülmesi
ÇAĞLAR ZORBİLMEZ
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA EŞKUT
DOÇ. DR. DENİZ SUNAR ÇERÇİ
- 13 TeV'lik pp çarpışmalarında enerji akışının CMS deneyi ile ölçülmesi
Measurement of the energy flow in pp collisions at 13 TeV with CMS experiment
ERKAN PINAR
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA EŞKUT
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKNUR HOŞ
- Search for new particles decaying to dijet with quark/gluon jet tagging in 13 TeV proton-proton collisions at CMS
13 TeV proton proton çarpışmalarında CMS'te iki jete bozunan yeni parçacıkların kuark/gluon jet etiketlemesi ile araştırılması
AYŞE BAT
Doktora
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÖZTÜRK