- Typ
- Bachelorarbeit
- Gebiet
- ATLAS
- Autor
- Daniel Schmeier
- Titel
- Optimierung der Identifikation von Tau-Leptonen in supersymmetrischen Prozessen mit der schnellen Detektorsimulation Delphes
- Datum
- 2010-08
- Reportnummer
- —
- Kurzfassung
- In der Teilchenphysik beschäftigt man sich mit der Suche nach den fundamentalen Bausteinen unserer Welt. In einer 2500–jährigen Entstehungsgeschichte hat sich aus den ersten Atommodellen Demokrits ein ausgearbeitetes Standardmodell der Elementarteilchen entwickelt, dessen theoretische Prognosen in sehr guter Übereinstimmung mit den bisherigen experimentellen Beobachtungen stehen. Trotz dessen existieren immer noch Phänomene in unserer Natur, die das Standardmodell nicht erklären kann. Ein Beispiel hierfür ist der sehr große Anteil schwerer und weder elektromagnetisch noch stark wechselwirkender Masse im Universum. Diese Phänomene deuten auf eine notwendige Erweiterung des bestehenden Modells hin, wie sie beispielsweise die Supersymmetrie liefert. Die von ihr vorhergesagte Verdopplung der Teilchenzahl könnte mit Hilfe eleganter Symmetrieargumente viele der bisher nicht erklärbaren Probleme lösen. Der technologische Fortschritt in den letzten Jahren wird in naher Zukunft in Kollisionsexperimenten eine genauerere Untersuchung auf supersymmetrische Phänomene hin ermöglichen, was aufgrund der dafür notwendigen Energieskalen bisher nicht möglich war. Zur Vorbereitung dieser Untersuchungen müssen die durchzuführenden Analysen auf Basis computergenerierter Daten und simulierten Detektoren durchgeführt werden, um die notwendigen Ansprüche an das reale Experiment im Vorfeld formulieren und die dort zu erwartenden Ergebnisse bereits studieren zu können. Das in dieser Arbeit verwendete supersymmetrischen Modell mSugra sagt für einen bestimmten Punkt im Parameterraum Zerfälle mit Tau–Leptonen im Endzustand voraus, deren Analyse eine Studie der Ruhemassen supersymmetrischer Teilchen ermöglicht. Da Tau–Leptonen jedoch aufgrund ihrer hohen Masse zerfallen, bevor sie den Detektor erreichen, müssen die beim Tau–Zerfall entstehenden Jets aus den Kalorimeterzellen des Detektors rekonstruiert und Tau–Jets gegenüber anderen Jets aus hadronisierten Gluonen und Quarks identifiziert werden. In dieser Arbeit wird die Tau–Identifikation in der schnellen Detektorsimulation Delphes analysiert und erweitert. Es werden die Schwächen des bereits in Delphes implementierten Identifikationsverfahrens aufgezeigt, Verbesserungen eingebaut und gezeigt, dass das neue Verfahren im besseren Einklang mit der vollen Simulation steht, wie es das Ziel einer schnellen Simulation ist. Schließlich wird die erweiterte Tau–Identifikation verwendet, um einen supersymmetrischen Prozess mit Taus im Endzustand zu analysieren. Dabei soll gezeigt werden, wie sich die implementierten Verbesserungen positiv auf das Resultat der Analyse auswirken.
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