Simultaneous measurement of the top quark pair production cross-section and Rb in the ATLAS experiment

• Autores: Jordi Nadal Serrano
• Directores de la Tesis: José María Crespo Vicente (dir. tes.), Lluisa Maria Mir Martínez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2012
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: M. José Costa Mezquita (presid.), Mario Martínez Pérez (secret.), Lucio Cerrito (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD  TESEO 
• Resumen

  • L’objectiu d’aquesta tesi és mesurar simultàniament la secció eficaç de producció de parelles t¯t i el coeficient Rb 1 a l’experiment ATLAS de l’LHC, a Ginebra. ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) és un dels quatre grans experiments que dur a terme noves investigacions sobre la matèria, l’energia i el temps en funcionament al Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC) al CERN. ATLAS va ser dissenyat per entendre perquè l’Univers és tal com ´es avui en dia. ´És capac¸ d’examinar els constituents més íntims de la matèria més enllà del que ho ha fet mai cap altre experiment i així poder explorar nous fenòmens fonamentals. Els descobriments dels secrets de la natura mitjançant les col·lisions de partícules dins del detector ATLAS és un desafiament científic i tecnològic sense precedents a la història. El detector ATLAS és de gran complexitat, essent el detector més gran mai construït dins el camp de la física de partícules. Hi ha diversos processos físics que tenen estats finals similars a la desintegració del top (bàsicament un leptó, quatre jets i energia transversa perduda (MET)) que considerem com a senyal. Com per exemple, la desintregració dels bosons W i Z a estats finals amb leptons i jets, esdeveniments de QCD que estan formats pràcticament de jets i MET, etc. Una bona identificació per una posterior eliminació d’aquests processos no interessants és de vital importancia per estimar amb una gran precisió els nostres esdeveniments de senyal. Un cop tenim la selecció del nostre senyal optimitzada per obtenir la màxima puressa de quarks top podem començar a fer la mesura de la secció eficaç de producció. Aquesta es fa mitjançant un ”fit” a la distribució de la massa reconstruïda del top hadrònic. Aprofitant la gran correlació que hi ha entre la secció eficac i el paràmetre de la matriu CKM (Vtb) hem inclòs aquest últim al fit, donant l’opció de buscar un límit per nova física. Per millorar els errors sistemàtics (amb 35 pb?1 era 10% a la secció eficaç) també incloem al fit els mateixos errors deixant-los lliures i són les propies dades les que redueixien l’error (amb 1 fb?1 serà 6% a la secció eficaç). Així doncs amb les dades que disposem ( 1 fb?1) podrem aconseguir la mesura més precisa (a data d’avui) per la secció eficaç del top quark i el factor Rb que dóna molt espai per interpretacions de nova física.