Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Measurement of the top quark pair production cross section with ATLAS in pp collisions at √s = 7 TeV in dilepton final states
Stockholms universitet, Naturvetenskapliga fakulteten, Fysikum.
2011 (Engelska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

A measurement is presented of the production cross section of top quark pairs (σ_{\ttbar{}}) in proton-proton (pp) collisions at √s = 7 TeV recorded with the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider. Using a data sample of 35 pb−1, candidate events are selected in the dilepton topology with large missing transverse energy, \met{}, and at least two jets.

A baseline analysis employing kinematic properties of the candidate events to separate the signal from background and using data-driven techniques to determine the most important backgrounds, results in a measurement ofσ_{\ttbar{}} = 173 ± 22(stat.)+18 −16(syst.)+8 −7(lum.) pb,

where the three uncertainties are from statistics, systematics and integrated luminosity, respectively.

We also perform a cross section measurement requiring at least one b-tagged jet and a looser kinematic selection that increases the signal-to-background ratio, yielding

σ_{\ttbar{}} = 171 ± 22(stat.)+21 -16(syst.)+7 −6(lum.) pb.

Additional studies are performed to corroborate these measurements; a technique that normalizes the \ttbar{} signal yield to the measured rate of Z decays, a two-dimensional template shape fit using the \met{} vs the number of jets to simultaneously measure the production cross sections of \ttbar{}, WW and Z → ττ final states, and a simultaneous measurement of σ_{\ttbar{}} and the b-tagging efficiency using the distribution of the number of tagged jets in each event.

All the measurements are in good agreement with each other and the Standard Model prediction.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2011. , s. 27
Nationell ämneskategori
Subatomär fysik
Forskningsämne
fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:su:diva-79226OAI: oai:DiVA.org:su-79226DiVA, id: diva2:548310
Tillgänglig från: 2012-08-30 Skapad: 2012-08-30 Senast uppdaterad: 2012-08-31Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Top Quark Pair Production in ATLAS
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Top Quark Pair Production in ATLAS
2012 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

The Large Hadron Collider (LHC) at the international particle physics laboratory CERN in Switzerland is currently the most powerful particle accelerator on earth. This thesis presents analyses of proton-proton collisions at the energy √s = 7 TeV, recorded by ATLAS, one of the detectors at the LHC. The goal of the LHC and its detectors is to find new phenomena not described by the Standard Model (SM) of particle physics.The top quark is the heaviest known elementary particle and it is produced in very large numbers at the LHC. Measuring the production cross-section of top pairs (ttbar) is important for many reasons: for validating the strong production mechanism of the SM, for commissioning and calibration of the detector and analysis software and because several scenarios for physics beyond the SM predict changes to the ttbar production cross-section.Five different measurements of the ttbar cross-section will be presented in this thesis. The first three are measurements of the total cross-section, the fourth is a simultaneous measurement of the ttbar, Zττ and WW cross-sections and the fifth is a measurement of the relative differential ttbar cross-section. The most accurate measurement of the total cross-section is 176 pb with a total uncertainty of 9%, and the relative differential cross-section for ttbar-masses above ~ 1 TeV is 0.007 1/TeV with an uncertainty of 43%. Both values agree with the SM predictions.Measurements or searches in particle physics often have to be conducted in the presence of uninteresting background processes.  Reducing and providing estimates of these backgrounds is one of the main analysis tasks. Many backgrounds can be simulated with sufficiently good accuracy. However, the background due to mis-identified leptons cannot be accurately simulated. This thesis presents and evaluates a method for estimating this background from data, and this is then used in the total ttbar cross-section measurements.

Abstract [sv]

LHC (Large Hadron Collider) vid det internationella partikelfysiklaboratoriet CERN i Schweiz är för närvarande världens mest kraftfulla partikleaccelerator. I den här avhandlingen presenteras anlyser av proton-protonkollisioner vid $\sqrt{s}=7\TeV{}$, registrerade med ATLAS som är en av detektorerna vid LHC. Målet med LHC och dess detektorer är att upptäcka nya fenomen som inte kan beskrivas av partikelfysikens nuvarande standardmodell (SM).

Toppkvarken är den tyngsta elementarpartikeln man känner till och den produceras i stort antal vid LHC. Att mäta produktionstvärsnittet för par av topkvarkar (\ttbar{}) är viktigt av flera skäl: för att validera den starka produktionsmekanismen i SM, och för att testa och kalibrera detektorn och analysverktygen. Dessutom förutsäger flera teoretiska utvidgningar av SM ändringar av tvärsnittet för \ttbar{}.

Fem olika mätningar av tvärsnittet för \ttbar{} presenteras i den här avhandlingen. De första tre är mätningar av det totala tvärsnittet, den fjärde är en simultan mätning av tvärsnitten för produktion av \ttbar{}, $WW$ och \Ztt{} och den femte är en mätning av det \emph{relativa differentiella} tvärsnittet. Det mest noggranna mätningen av det totala tvärsnittet är $176 $ pb med $9 \%$ total osäkerhet, och det relativa differentiella tvärsnittet för \ttbar{}-massor över $\sim 1 \TeV{}$ är $0.007 \TeV^{-1}$ med $43\%$ osäkerhet. Båda mätresultaten stämmer med respektive förutsägelse från standardmodellen.

Mätningar eller sökningar inom partikelfysiken måste ofta utföras i närvaro av ointressanta bakgrundsprocesser. Att reducera och skatta dessa bakgrunder är en av huvuduppgifterna inom en dataanalys. Många bakgrunder kan simuleras med tillräcklig precision. Men bakgrunden av felidentifierade leptoner kan däremot inte simuleras tillräckligt noggrant. Den här avhandlingen presenterar och utvärderar en metod för att skatta bakgrunden av felidentifierade leptoner från data, och resultatet används i mätningarna av det totala tvärsnittet för \ttbar{}.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: Department of Physics, Stockholm University, 2012. s. 124
Nyckelord
particle physics, top quark, LHC, ATLAS
Nationell ämneskategori
Subatomär fysik
Forskningsämne
fysik
Identifikatorer
urn:nbn:se:su:diva-79130 (URN)978-91-7447-572-2 (ISBN)
Disputation
2012-10-05, Svedenbergsalen (FD5), AlbaNova universitetscentrum, Roslagstullsbacken 21, Stockholm, 13:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning

At the time of the doctoral defense, the following paper was unpublished and had a status as follows: Paper 5: Manuscript.

Tillgänglig från: 2012-09-13 Skapad: 2012-08-28 Senast uppdaterad: 2013-12-12Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(448 kB)368 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 448 kBChecksumma SHA-512
e46d040b7ac4afb00918991e9eef605018d7f9d6ec2b22a1611120b46d4329c6e1c1e22c0ca655f1350727751949cb78d4f21897f23ab3fe34958b20fd353329
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Gellerstedt, Karl
Av organisationen
Fysikum
Subatomär fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 368 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 1965 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf