QCD Cross Section Measurements with the OPAL and ATLAS Detectors

Absztrakt

In my thesis I describe the work I have done for two separate particle physics experiments. I performed a measurement of the inclusive jet production cross section in photon-photon interactions using the OPAL detector, which was made interesting by a number of previous measurements which showed that various two-photon cross sections can not be correctly described by theoretical calculations at high energies. In my study I found a good agreement between my measurements and the latest theoretical calculations. Since 2004 I took part in the work of the ATLAS trigger group, which is responsible for building the systems that select events at the Large Hadron Collider (LHC) which are deemed interesting for further analysis. In the thesis I present two studies I have done using the muon trigger of ATLAS. In the first study I created a new, optimised configuration for the Level-1 muon trigger system to discard events with fake di-muon signatures, without affecting the efficiency of the system to select events with real di-muons. In the second part I measured the efficiency of the whole muon trigger chain to select events with top - anti-top quark decays. Finally, as a demonstration of the usage of the measured efficiencies, I performed a simplified cross-section measurement of top - anti-top quark production.

A dolgozatomban bemutatom a munkát amit két különálló kísérletben végeztem. Megmértem az inkluzív hadronzápor-keletkezés hatáskeresztmetszetét foton-foton kölcsönhatásokban az OPAL detektor segítségével, amelyet az tett érdekessé, hogy több korábbi mérés is azt találta, hogy különböző két-foton hatáskeresztmetszeteket nem tudnak az elméleti számítások helyesen leírni magas energiákon. A vizsgálatomban jó egyezést találtam a méréseim és a legújabb elméleti számítások eredményei között. 2004-től kezdődően részt vettem az ATLAS trigger csoportjának a munkájában, aminek az a feladata, hogy megalkossa a berendezéseket amik kiválasztják a Nagy Hadron-Ütköztető (LHC) azon eseményeit, amelyeket érdekesnek ítélünk meg a további vizsgálatokhoz. A dolgozatban két vizsgálatot mutatok be, amiket az ATLAS müon triggerét használva végeztem. Az első vizsgálatban létrehoztam egy új, optimalizált beállítást az első szintű müon trigger rendszer számára, ami elveti a hamis két-müon szignatúrával rendelkező eseményeket anélkül, hogy befolyásolná a rendszer hatékonyságát valódi két-müonos események kiválasztására. A második részben megmértem a teljes müon trigger lánc hatásfokát top - anti-top kvarkokat tartalmazó események kiválasztására. Végül, a mért hatásfokok felhasználásának demonstrálására, elvégeztem egy egyszerűsített top - anti-top kvark keletkezési hatáskeresztmetszet mérést.

Leírás
Kulcsszavak
Standard Model, trigger, ATLAS, OPAL, LHC, LEP, top-quark production, rare B-decays, inclusive jet production, two-photon physics, top-kvark keletkezés, ritka B-bomlások, inkluzív hadronzápor képződés, két-foton fizika
Forrás