Dissertation/Thesis Abstract

Search for Supersymmetry in Events Containing Light Leptons, Jets and Missing Transverse Momentum in √s = 8 TeV pp Collisions with the ATLAS Detector
by Schreyer, Manuel, Ph.D., Bayerische Julius-Maximilians-Universitaet Wuerzburg (Germany), 2015, 210; 27767155
Abstract (Summary)

In dieser Arbeit werden die Ergebnisse von zwei Suchen nach Supersymmetrie (SUSY) in Daten des ATLAS-Experiments präsentiert. Die Messdaten wurden im Jahr 2012 in Proton-Proton-Kollisionen am Large Hadron Collider bei einer Schwerpunktsenergie von \(\sqrt{s}\) = 8 TeV gewonnen und entsprechen einer integrierten Luminosität von 20,3 fb\(^{−1}\). Die erste Suche verwendet Signaturen mit Jets, großem fehlenden Transversalimpuls sowie einem Elektron- oder Myonpaar mit entgegengesetzter Ladung, dessen Eigenschaften mit einem Leptonpaar aus dem Zerfall eines Z-Bosons vereinbar sind. Die Analyse zielt auf die Untersuchung von Squark- und Gluinoproduktion im Rahmen R-paritätserhaltender (RPC) Modelle mit SUSY-Brechung durch General Gauge Mediation (GGM) ab. Die Hauptuntergründe des Standardmodells (SM) sind \(t\overline t\), WW, W+t und Z nach \(\tau \tau\) Prozesse. Diese werden komplett aus den Daten selbst unter Verwendung von Ereignissen mit Leptonpaaren unterschiedlichen Flavours abgeschätzt. Daneben spielt der Untergrund aus der SM-Produktion von Z-Bosonen in Verbindung mit Jets und großem fehlenden Impuls, der durch Fehlmessungen fälschlicherweise rekonstruiert wird, ein Rolle. Dieser wird mit der datengestützten Jet-Smearing-Methode abgeschätzt. Der Hintergrundbeitrag von Ereignissen mit fehlidentifizierten Leptonen wird mit der datengestützten Matrix-Methode bestimmt, während die Produktion von WZ/ZZ-Paaren sowie kleinere Untergrundprozesse mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen abgeschätzt werden. Die Suche beobachtet einen Überschuss an Daten über der SM-Vorhersage mit einer lokalen Signifikanz von 3,0 \(\sigma\) im Elektronkanal, 1,7 \(\sigma\) im Myonkanal und 3,0 \(\sigma\), wenn beide Kanäle zusammengezählt werden. Mit den Ergebnissen lassen sich die Parameter des GGM-Modells einschränken. Die zweite Analyse interpretiert die bereits veröffentlichten Ergebnisse einer ATLAS SUSY-Suche in Ereignissen mit einem isolierten Elektron oder Myon, Jets und fehlendem Transversalimpuls im Rahmen von Squark- und Gluinoproduktion in SUSY-Modellen, in denen die R-Parität durch \(LQ\overline D\)-Operatoren verletzt wird. Im Gegensatz zu RPC-Modellen ist das leichteste SUSY-Teilchen (LSP) dort nicht stabil, sondern zerfällt in SM-Teilchen. R-paritätsverletzende (RPV) SUSY-Modelle werden von "Standardanalysen" oft vernachlässigt, obwohl diese prinzipiell sensitiv auf RPV SUSY sind. Die Ausschlussgrenzen auf die Squark- und Gluinomasse, die sich aus der Reinterpretation ergeben, reichen bis zu 1200 GeV. Dies sind die ersten derartigen Ergebnisse einer ATLAS SUSY-Suche, die einen großen Bereich möglicher RPV-Kopplungen für den Fall prompter LSP-Zerfälle auf systematische Art und Weise abdecken. Allerdings ist die Analyse nicht im gesamten Parameterraum des \(LQ\overline D\)-Modells sensitiv und deckt somit Lücken im ATLAS SUSY-Programm auf. Diese sollten in Zukunft durch speziell optimierte Suchstrategien geschlossen werden.

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Advisor: Ströhmer , Raimund , Porod , Werner
Commitee:
School: Bayerische Julius-Maximilians-Universitaet Wuerzburg (Germany)
School Location: Germany
Source: DAI-C 81/7(E), Dissertation Abstracts International
Source Type: DISSERTATION
Subjects: Particle physics
Keywords: Supersymmetry
Publication Number: 27767155
ISBN: 9781392559000
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