Electroweak Physics at the Large Hadron Collider with the ATLAS Detector: Standard Model Measurement, Supersymmetry Searches, Excesses, and Upgrade Electronics

این پایان نامه به بررسی جست و جوی شرکای فوق متقارن الکتروضعیف گیج و بوزون های هیگز (gauginos و higgsinos) می پردازد که به لپتون های متعدد تجزیه می شوند، با استفاده از برخورد pp در sqrt(s) = 13 TeV. این پایان نامه یک مطالعه عمیق از جستجوهای چندگانه، و همچنین اولین اندازه گیری مقطع 13 TeV برای پس زمینه غالب در این جستجوها، تولید WZ، ارائه می دهد. دو جستجو با استفاده از 36.1/fb داده انجام شد: جستجوی gaugino که از یک متغیر سینماتیک جدید استفاده می‌کند و جستجوی higgsino که اولین محدودیت‌های هیگزینو را در LHC ایجاد کرد. جستجوی با استفاده از 139/fb داده از یک تکنیک جدید توسعه یافته در این پایان نامه برای بررسی متقابل داده های مازاد بالاتر از پیش زمینه در جستجو با استفاده از تکنیک بازسازی اره منبت کاری اره مویی بازگشتی استفاده می کند. هیچ یک از جستجوها بیش از حد قابل توجهی از داده ها را نشان نداد و محدودیت ها نسبت به نتایج قبلی افزایش یافت.
این جستجوها از افزودن درخشندگی در طول HL-LHC بهره مند خواهند شد. با این حال، آشکارساز فعلی قادر به مقاومت در برابر افزایش تابش نخواهد بود. تجهیزات الکترونیکی برای ارتقای آشکارساز آزمایش شده و برای اطمینان از عملکرد آنها تحت تابش قرار می گیرند.

This thesis discusses searches for electroweakly produced supersymmetric partners of the gauge and the Higgs bosons (gauginos and higgsinos) decaying to multiple leptons, using pp collisions at sqrt(s) = 13 TeV. The thesis presents an in-depth study of multiple searches, as well as the first 13 TeV cross section measurement for the dominant background in these searches, WZ production. Two searches were performed using 36.1/fb of data: the gaugino search, which makes use of a novel kinematic variable, and the higgsino search, which produced the first higgsino limits at the LHC. A search using 139/fb of data makes use of a new technique developed in this thesis to cross check an excess of data above the background expectation in a search using a Recursive Jigsaw Reconstruction technique. None of the searches showed a significant excess of data, and limits were expanded with respect to previous results.
These searches will benefit from the addition of luminosity during HL-LHC; however, the current detector will not be able to withstand the increase in radiation. Electronics for the detector upgrade are tested and irradiated to ensure their performance.