ebook Wybrane aspekty poszukiwań bozonu Higgsa z Modelu Standardowego w zderzeniach proton-proton w eksperymencie CMS przy LHC Artur Kalinowski

Wydawca: Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego

Rok wydania: 2014

Monografia opisuje główne aspekty poszukiwania bozonu Higgsa pojawiającego się w Modelu Standardowym w wyniku mechanizmu spontanicznego łamania symetrii, nazywanego mechanizmem Brouta-Englerta-Higgsa. Początkowe rozdziały krótko przedstawiają sam mechanizm spontanicznego łamania symetrii elektrosłabej, detektor CMS, oraz metody statystyczne użyte przy analizie danych.

Rozdziały od czwartego do ósmego przedstawiają zarysy i wyniki analiz poświęconych poszukiwaniom bozonu Higgsa w poszczególnych kanałach rozpadu. W rozdziale dziewiątym podsumowano wyniki poszukiwań wraz z najlepszymi dopasowaniami masy i parametrów wzmocnienia, uwzględniającymi wyniki ze wszystkich kanałów poszukiwań. Rezultaty zaprezentowane w niniejszym opracowaniu są oparte na danych zebranych w czasie pierwszego etapu działania LHC w latach 2011–2012.

Spis treści ebooka Wybrane aspekty poszukiwań bozonu Higgsa z Modelu Standardowego w zderzeniach proton-proton w eksperymencie CMS przy LHC

Wstęp 11
Uwagi redakcyjne 13

1. Mechanizm Higgsa w Modelu Standardowym 15

1.1. Model Standardowy 15
1.2. Mechanizm Brouta–Englerta–Higgsa 17
1.3. Bozon Higgsa: własności i mechanizmy produkcji w LHC 18

2. Detektor CMS 23

2.1. Wstęp 23
2.2. Detektory śladowe 24
2.2.1. Detektory mozaikowe 24
2.2.2. Paskowe detektory krzemowe 25
2.3. Kalorymetry 25
2.3.1. Kalorymetr elektromagnetyczny 26
2.3.2. Kalorymetr hadronowy 26
2.4. Detektory mionowe 27
2.5. Układ wyzwalania-27
2.6. Rekonstrukcja obiektów fizycznych 29

3. Procedury statystyczne- 37

3.1. Testowanie hipotez 37
3.2. Wykluczenie 38
3.3. Odkrycie 39

4. Poszukiwania w kanale H → ττ 41

4.1. Strategia 42
4.2. Selekcja sygnału 44
4.2.1. Układ wyzwalania 44
4.2.2. Selekcja końcowa 46
4.3. Oszacowanie tła eksperymentalnego 47
4.4. Niepewności systematyczne 49
4.5. Wyniki 50

5. Poszukiwania w kanale H → bb¯ 55

5.1. Strategia 56
5.2. Selekcja 56
5.3. Oszacowanie tła 59
5.4. Niepewności systematyczne 60
5.5. Wynik 60

6. Poszukiwania w kanale H → ZZ → 4e/4µ/2e2µ 63

6.1. Strategia 64
6.2. Selekcja 66
6.3. Oszacowanie tła 67
6.4. Niepewności systematyczne 68
6.5. Wyniki 69

7. Poszukiwania w kanale H → WW → 2l2ν 73

7.1. Strategia 74
7.2. Selekcja 75
7.3. Oszacowanie tła 76
7.4. Niepewności systematyczne 77
7.5. Wyniki 78

8. Poszukiwania w kanale H → γγ 81

8.1. Strategia 82
8.2. Selekcja 84
8.3. Oszacowanie tła 85
8.4. Niepewności systematyczne 87
8.5. Wyniki 87

9. Wyniki zbiorcze 91

9.1. Sprzężenia 92
9.2. Masa 93

10. Podsumowanie 95

Podziękowania 97
Bibliografia 98