Standard Model Measurements with the ATLAS Detector: Monte Carlo Simulations of the Tile Calorimeter and Measurement of the Z → τ τ Cross Section

این پایان نامه به دو روش اصلی می پردازد که با آشکارساز ATLAS در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) انجام می شود. توصیف نویز در کالریمتر هادرونیک TileCal نشان دهنده یک کار فنی بسیار ارزشمند است. بخش دوم یک تجزیه و تحلیل فیزیک پربار ارائه می دهد - اندازه گیری مقطع فرآیند p+p → Z⁰ → τ + τ.

شبیه سازی های مونت کارلو TileCal شرح داده شده است. در بخش اول پایان نامه، شامل بررسی دقیق نویز الکترونیکی و فعل و انفعالات چندگانه (به اصطلاح انباشته) می شود. توصیف دقیق هر دو برای بازسازی به عنوان مثال بسیار مهم است. جت ها یا تاو جت ​​هادرونیک.

بخش دوم یک اندازه‌گیری مدل استاندارد از فرآیند Z⁰ → τ + τ با تأکید بر وضعیت نهایی با یک الکترون و یک تاو لپتون در حال فروپاشی هادرونی را گزارش می‌کند. کانال Z⁰ → τ + τ پس‌زمینه غالب در جستجوی بوزون‌های هیگز را تشکیل می‌دهد که به جفت‌های لپتون تاو تجزیه می‌شوند، و بنابراین درک خوب به‌دست‌آمده در اینجا می‌تواند تشخیص حساس‌تر هیگز را تسهیل کند.

This thesis deals with two main procedures performed with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider (LHC). The noise description in the hadronic calorimeter TileCal represents a very valuable technical job. The second part presents a fruitful physics analysis - the cross section measurement of the process p+p → Z⁰ → τ + τ.

The Monte Carlo simulations of the TileCal are described in the first part of the thesis, including a detailed treatment of the electronic noise and multiple interactions (so-called pile-up). An accurate description of both is crucial for the reconstruction of e.g. jets or hadronic tau-jets.

The second part reports a Standard Model measurement of the Z⁰ → τ + τ process with the emphasis on the final state with an electron and a hadronically decaying tau-lepton. The Z⁰ → τ + τ channel forms the dominant background in the search for Higgs bosons decaying into tau lepton pairs, and thus the good understanding achieved here can facilitate more sensitive Higgs detection.