CMS is a particle detector that is designed to see a wide range of particles produced in high-energy collisions in the LHC. The barrelmuon system of the CMS detector consists of aluminium drift tubes (DT), their stability at the 100 micron level is not guaranteed during detector operation. To reach the required precision of the track measurements during movements of the detector elements, the detector is instrumented with an optical alignment system, which allow continual measurement of the chamber position. The positions of light sources rigidly fixed to the barrel muon chambers are monitored by the cameras mounted on the MABs (Module for Alignment of Barrel). Due to the large number of elements (600 cameras on 36MABs and 10000 LEDs on the 250 DTs) it was necessary to automate the reconstruction. CMS Object-oriented Code for Optical Alignment (COCOA) is a C++ software that is able to reconstruct the positions, angular orientations, and internal optical parameters of the chambers and MABs. I created a method that automates the collection of input parameters for COCOA and runs the reconstruction. The method is based on the DQM (Data Quality Monitoring) conditions collects the relevant centroids, and with the configurations and calibrations from databases, composes the COCOA input file. My method was used in the cosmic ray run and in 2010 and 2011 in every analysis which used the muon positions. In 2012 the track alignment was validated by our reconstruction. During these three years, all searches with muon final states used my reconstructions. Based on my reconstruction method, I performed several reconstructions to understand and demonstrated the robustness of our system in the case of missing MABs. I showed that, with the observed displacements and rotations in the region of the missing MABs, the reconstruction of the muon momentum with the expected precision is feasible using our alignment results. OPAL (Omni Purpose Apparatus for LEP) was a multipurpose apparatus designed to reconstruct efficiently and identify all types of events. The LEP collider was a good source of photons emerging in the electron and positron beams. The high energy electron and positron beams radiated photons, and thus produced a beam of high energy photons. I studied the photon-photon interaction with the OPAL detector. The classic problem in experimental particle physics is how to find the true distributions from the measured properties of tracks and calorimetric deposits knowing the experimental apparatus. The measured transverse momentum and pseudorapidity distributions of charged hadrons have to be corrected for the losses due to event and track selection cuts, the acceptance and the resolution of the detector. This is done using the MC samples which were processed by the full detector simulation and reconstruction chain. I improved the data selection by introducing a cut on the impact parameter, |d0| < 0.15 cm, the radial distance of nearest approach of the track to the primary vertex. I demonstrated that one can reach higher purity of the events, where there is at least one track with high transverse momentum (typically larger than 8 GeV). After my study, the impact parameter cut was among the starting selection cuts in jet analyses at the OPAL Two-Photon Group. I measured the inclusive production cross section of charged hadrons in the collisions of quasi-real photons. I compared the differential cross-sections as a function of the transverse momentum and the pseudorapidity of the hadrons to theoretical calculations of up to next-to-leading order (NLO) in the strong coupling constant alpha_s. I compared the data to the measurement by the L3 Collaboration.

A CMS egy részecskedetektor, amit az LHC nagyenergiájú ütközései során keletkező részecskék megfigyelésére terveztek. A detektor Müon-hordó Rendszere gáztöltésű drift kamrákból áll, melyek mozgása az elvárt néhány száz mikronos pontosságot meghaladja, ezért azokat optikai eszközökkel szereltük fel. A kamrákra felszerelt villákon lévő LED-eket a MAB-okra (Module for Alignment of Barrel) felszerelt kamerákkal figyeljük meg. Ez a rendszer (10000 LED, 250 kamra, 36 MAB és 600 kamera) igen összetett, ezért nagy szükség volt a rekonstrukció automatizálására. A COCOA (CMS Object-oriented Code for Optical Alignment) egy C++ nyelven megírt, a CMS szoftverrendszerébe ágyazott program, amely képes a kamrák és a MAB-ok helyzetét és forgását mért adatok alapján előállítani. Munkám során kidolgoztam egy módszert, amely az adatminőségi (Data Quality Monitoring, DQM) programelemeket használva összegyűjti a használható centroidokat, és a kalibrációkat, konfigurációkat egy adatbázisból kiolvasva létrehozza a COCOA számára futtatható bemeneti fájlt, majd ezt lefuttatja. Az utóbbi 3 (2010-2012) év minden müon-impulzust használó analízise támaszkodott a módszeremmel rekonstruált hardveres helymeghatározásra. A módszerem lehetővé tette, hogy különféle rekonstrukciókkal jobban megértsük és bizonyítani tudjuk a rendszerünk robosztusságát. Azt kaptam, hogy nem működő MAB-ok esetén csupán az adott MAB-ok környékén tapasztalható elmozdulás és elfordulás, amelyeknek a mértéke megengedi a müon momentumának az elvárt pontosságal való meghatározását. Az OPAL egy általános célú detektor volt 1989 és 2000 között a LEP-nél. A CMS-hez hasonlóan célja a gyorsítója által előállított ütközések során keletkező események széles körének rekonstruálása volt. A LEP elektronokat ütköztetett pozitronokkal. A nagy energiájú nyalábot körülvevő virtuális foton-felhő miatt lehetőséget nyújtott széles energiaspektrumú virtuális fotonnyalábok ütközéseinek tanulmányozására is. A kísérleti részecskefizikában általános probléma a valódi eloszlások meghatározás a mért részecske-impulzusok és a kísérlet paraméterei alapján. Az általam mért töltött részecskék transzverzális impulzus- és pszeudorapiditás-eloszlását korrigálni kell az esemény szintű vágások, a detektor véges pontossága és a véges detektáló képessége miatt. Ezeket a korrekciókat a Monte Carlo (MC) szimulációk alapján hajtottam végre, amelyek tartalmazzák a detektor szimulációját és a teljes rekonstrukciós láncot. Egy, a csoportomban még nem használt, vágást vezettem be a két-foton mérések javítására. A d0 impakt paraméteren (a részecskenyom előjeles távolsága az ütközési ponttól) javasoltam vágást, a |d0|<0.15 cm feltételt. Bebizonyítotam, hogy ezzel a vágással nagyobb tisztaság érhető el azoknál az eseményeknél, amelyek tartalmaznak egy nagy transzverzális impulzusú nyomot, tipikusan 8GeV-nél nagyobbat. Munkám következményeként a további analízisekben, a jet analízisben is, az egész csoport alkalmazta ezt a vágást. Megmértem a töltött hadronok inkluzív hatáskeresztmetszetét a transzverzális impulzus és a pszeudorapiditás függvényében, az eredményt összehasonlítottam a másodrendű (NLO = next-to-leading order) perturbatív QCD-ben végzett számítások eredményeivel, továbbá a másik hasonlóan általános célú LEP detektor, az L3 méréseivel.