Inner detector alignment and top-quark mass measurement with the ATLAS detector

• Autores: Regina Moles Valls
• Directores de la Tesis: Salvador Martí i García (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Martine Bosman (presid.), Joan A. Fuster i Verdú (secret.), Giorgio Cortiana (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Nucleónica
      • Física de partículas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  RODERIC  TESEO 
• Resumen

  • Aquesta tesi està dividida en dos parts: la primera relacionada amb l?alineament del detector intern d?ATLAS i la segona amb la mesura de la massa del quark top. Tots dos temes estan connectats per l?algoritme Global?2. Per mesurar les propietats de les partícules amb una alta precisió, el Detector Intern (ID) està format per unitats de detecció amb resolucions intrínseques molt menudes. Normalment, la localització d?aquests dispositius es coneix amb una resolució pitjor que la pròpia resolució intrínseca i açò pot produir una distorsió de la trajectòria de les partícules. L?alineament és el responsable de la determinació de la posició i orientació de cada mòdul amb la precisió requerida. Durant l?etapa d?instal·lació i comprovació del detector se realitzaren diferents exercicis per tal de preparar el sistema d?alineament per a l?arribada de les dades reals: l?exercici CSC permeté treballar sota condicions reals del detector, el FDR s?utilitzà per automatitzar la cadena d?alineament i integrar-la dintre de la cadena de presa de dades d?ATLAS. A més a més, s?ha desenvolupat un treball continu per a l?estudi i correcció dels weak modes del detector. En paral·lel a tots aquests exercicis ATLAS estigué prenent dades de raigs còsmics els qual s?utilitzaren per determinar la geometria real del detector. Finalment arribaren les primeres collisions i amb elles es tornà a alinear el detector. En aquest exercise d?alineament no només es monitoritzaren les distribucions de residus sinó també les distribucions d?observables físics per tal d?evitar i eliminar els possibles weak modes. Açò permeté obtenir un alineament molt més precís del detector (millora notable en els end-caps). El treball presentat en aquesta tesi serví per fixar les bases de l?alineament del detector intern, obtenir una descripció acurada de la seva geometria i contribuir de manera significativa als primeres articles de física publicats per ATLAS. La segona part de la tesi descriu l?anàlisi realitzada per mesurar la massa del quark top. El quark top és una de les partícules fonamentals de la matèria i la seva gran massa li confereix propietats importants en la física més enllà del model estàndard. Per tant, és important obtenir una mesura precisa de la seva massa. Aquesta anàl·lisi ha utilitzat 4.7 fb?1 de dades de col·lisions a 7 TeV en centre de masses recol·lectades per ATLAS en el 2011. L?anàlisi s?ha realitzat en el canal de ? + jets amb esdeveniments que tenen dos b-jets. Esta topologia conté un W que es desintegra hadrònicament i s?utilitza per obtenir un factor de correcció de l?escala d?energies dels jets (JSF). Amb el mètode d?ajust Global?2 s?obté una mesura de mtop per a cada esdeveniment. Finalment la distribució de mtop es fita utilitzant el mètode de patrons i s’obté el resultat final: mtop = 173.22 ± 0.32 (stat.) ± 0.42 (JSF) ± 1.67 (syst.) GeV La incertesa de la mesura està dominada per la contribució de l?error sistematic. Els resultats d?aquesta anàlisi són compatibles en els recents resultats d?ATLAS i CMS.