在ATLAS實驗(√s)=13TeV的數(shù)據(jù)中利用H→ZZ→__νν過程尋找重希格斯粒子.pdf

1、分類號：密級：057221公開單位代碼：10422學號：201111359∥戶蒙只番SHANDONGUNIVERSlTY博士學位論文DissertationforDoctoralDegree論文題目：在ATLAS實驗石s=13TeV的數(shù)據(jù)中利用H—ZZj昭DD過程尋找重希格斯玻色子SearchforheavyHiggsBosoninH—ZZ。纜uDchannelwiththeATLASdetectorat石：13TeV作者姓名劉波培養(yǎng)單

2、位物理學院專業(yè)名稱粒子物理與原子核物理指導教師馮存峰教授合作導師RachidMazini博士2016年12月04日摘要粒子物理標準模型的最后一塊拼圖希格斯玻色子最終在2012年被大型強子對撞機上的ATLAS和CMS實驗分別發(fā)現(xiàn)，其質量被確定在125GeV附近。大量的對希格斯玻色子性質的研究結果表明發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子的各項性質符合標準模型的理論預期。然而標準模型也并非完美。有一些現(xiàn)象標準模型并未給出合理的解釋，因此許多對標準模型進行擴展的

3、理論被提了出來。這些理論預言了具有大質量并且與標準模型希格斯玻色子類型相同的新粒子的存在。尋找這些重希格斯玻色子是非常必要的，而且是一項用來檢測超出標準模型的新物理是否存在的重要手段。ATLAS實驗在2011和2012年的運行非常成功并且分別記錄了47fb_1在西=7TeV和203fb_1在∥=8Telv的對撞數(shù)據(jù)。經(jīng)過兩年的維護和升級，ATLAS實驗在2015年開始了重新取數(shù)，并且對撞能量從8TeV升級到13TeV。2015年的取數(shù)也

4、非常成功，最終記錄了32fb-1的有效數(shù)據(jù)。在2016年ATLAS繼續(xù)了∥=13TeV的取數(shù)，并且預計最終能夠記錄到35fb_1的對撞數(shù)據(jù)。更高的對撞能量對于尋找新物理非常有幫助，特別是尋找具有大質量的粒子。本文的一項重要工作就是在ATLAS實驗2015和2016年收集到的共133fb-1質心系能量13TeV的數(shù)據(jù)中，利用日_ZZ_粵伽∥反應道來尋找重希格斯玻色子。因為中微子不會和探測器相互作用，所以它攜帶的能量會貢獻到橫向丟失動量(互

5、翠詩8)中，導致在這個反應道中五翟括8是一項非常重要的物理量。其次許多超出標準模型的理論也會預言一些不會與探測器相互作用的新粒子，例如超中性子，進而導致事例中更大的點翠b8。本文開展了利用ATLAS內部徑跡探測器探測的帶電粒子徑跡和其他的探測信號來重建點翠磚的研究。測量的帶電粒子徑跡有更好的位置分辨率，在重建中分辨帶電粒子的來源是主對撞頂點或者是堆積對撞頂點可以有效的壓低堆積頂點產(chǎn)生的粒子的貢獻。ATLAS實驗有兩種直接利用徑跡的研婦測

6、量方法，一種是基于徑跡的研泌或者叫卯沁8，另一種是僅對軟過程部分基于徑跡的E署’88(TST正翟灑)。井遠8在不同的堆積情況下表現(xiàn)的最為穩(wěn)定，但是由于在計算過程中沒有包含中性粒子的貢獻，它對橫向丟失動量的測量是有偏差的。另一方面，由于TST至翠磚綜合利用了量能器沉積能量和帶電徑跡的信息，對比基于量能器的橫向丟失動量測量，TST叼酶分辨率在不同堆積情況下表現(xiàn)更穩(wěn)定。TST五翟豳被廣泛的應用于ATLAS物理分析中。本論文利用ATLAS實驗采