scholarly journals The upgraded ATLAS detector for the search of new physics with diboson final states

2020 ◽  
Author(s):  
Δέσποινα Σαμψωνίδου
Keyword(s):  
Monte Carlo ◽  
Vector Boson ◽  
New Physics ◽  
Atlas Detector ◽  
Final States ◽  
Hadron Spectrum ◽  
Quark Confinement ◽  
Vector Boson Scattering

Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στη μελέτη παραγωγής γεγονότων W ± Z από συγκρούσεις πρωτονίων στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), και την ταυτόχρονη σκέδαση δυο μποζονίων βαθμίδας W, Z από τα αρχικά κουάρκ των πρωτονίων στις συγκρούσεις του LHC (Vector Boson Scattering). Τα γεγονότα που αναλύθηκαν καταγράφτηκαν από το πείραμα ATLAS και αντιστοιχούν σε ολοκληρωμένη φωτεινότητα 36.1 fb−1 σε ενέργεια κέντρου μάζας 13 TeV. Επιλέγονται τα γεγονότα στα οποία τα W±Z διασπώνται σε ηλεκτρόνια και μιόνια. Ένα μέρος της διατριβής αφορά στη μελέτη της απόδοσης της ανακατασκευής των μιονίων στην εμπρόσθια περιοχή. Η μελέτη αυτή έγινε στα πλαίσια της απόκτησης του τίτλου του ”συγγραφέα” στο πείραμα ΑΤΛΑΣ, και αποτελεί σημαντική συνεισφορά στο Πείραμα, καθότι δίνει την δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν τα μιόνια της εμπρόσθιας περιοχής του ανιχνευτή και επομένως αυξάνει την διαθέσιμη στατιστική, ιδιαίτερα για αναλύσεις που αναζητούν σπάνια γεγονότα που περιλαμβάνουν και μιόνια. Τα γεγονότα W ± Z πρέπει να έχουν τρία καλώς απομονωμένα λεπτόνια και ελλείπουσα ενέργεια. Η κυρίαρχη πηγή υποβάθρου είναι τα γεγονότα που προέρχονται από διαδικασίες ZZ, Z + jets, ttbar. Οι συνεισφορές υποβάθρου από διαδικασίες ΖΖ υπολογίζονται χρησιμοποιώντας γεγονότα προσομοίωσης από Monte Carlo. Το υπόβαθρο όμως που προέρχεται από τη διαδικασία Z + jets καθώς επίσης και από την παραγωγή του ttbar quark εκτιμάται χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του AT LAS , επειδή οι προσομοιώσεις δεν περιγράφουν με ακρίβεια τις συγκεκριμένες διασπάσεις. Η ενεργός διατομή για για καθένα από τα τέσσερα λεπτονικά κανάλια που εξετάστηκαν μετρήθηκε σfid= 63.7 ± 1.0(stat.) ± 2.3(syst.) ± 1.4(lumi.)fb. Τα γεγονότα W Z από σκέδαση μποζονίων βαθμίδας επιλέγονται από την προηγούμενη κατηγορία WZ, αν περιέχουν δυο πiδακες σωματιδίων σε αντίθετα χωρικά ημισφαίρια και αναλοίωτη μάζα του ζεύγους μεγαλύτερη από 500GeV . Η κυρίαρχη πηγή υποβάθρου είναι τα γεγονότα που προέρχονται από διαδικασίες W Zjj − QCD, ttV και ZZjj. Οι συνεισφορά στο υπόβαθρο από τις παραπάνω διαδικασίες υπολογίζονται χρησιμοποιώντας γεγονότα προσομοίωσης από Monte Carlo και δεδομένα του ATLAS. Η ενεργός διατομή για ένα λεπτονικό κανάλι διάσπασης μετρήθηκε σEW (W ±Zjj → lνlljj) = 0.57 ±0.14 −0.13(stat.) ±0.05 (sys.)0.04 (th.)fb. Επιπλέον, πιθανά αποτελέσματα φυσικής πέρα απο το −0.04 −0.03 καθιερωμένο πρότυπο αναζητήθηκαν στα κανάλια λεπτονικών διασπάσεων WZ και WZVBS μέσω των τελεστών Ενεργών Θεωριών Πεδίου, με διαστάσεις 6 και 8. Η ευαισθησία όλων των πιθανών τελεστών μελετήθηκε με χρήση προσομοιώσεων MonteCarlo. Η μελέτη της απόδοσης της ανακατασκευής των μιονίων στην εμπρόσθια περιοχή παρουσιάστηκε στα συνέδρια ICNFP 2016 και XIIth quark confinement and the Hadron spectrum. Η μέτρηση του λεπτονικού καναλιού WZ VBS εκδόθηκε στο Physics Letters B,Volume 793 και παρουσιάστηκε στο συνέδριο Lepton-Photon 2019. Οι μελέτες σχετικά με τις Ενεργές Θεωρίες Πεδίου παρουσιάστηκαν στα συνέδρια Multi-Boson Interactions 2019 και HEP 2019.

scholarly journals Observation of ZZ production via Vector Boson Scattering in ATLAS

2021 ◽  
Vol 2105 (1) ◽  
pp. 012013
Author(s):  
Ioannis Maznas
Keyword(s):  
Cross Sections ◽  
Vector Boson ◽  
Statistical Significance ◽  
Signal Strength ◽  
Atlas Detector ◽  
Pp Collisions ◽  
Final State ◽  
Measurement Results ◽  
Vector Boson Scattering

Abstract This document presents measurement results of the ZZ production via Vector Boson Scattering interactions in 139fb −1 of data recorded by the ATLAS detector from pp collisions at s = 13 TeV during LHC Run-II (2015-2018). In this study, 127 candidate events with a fully leptonic final state (ℓℓℓℓjj) have been observed and another 82 events for ℓℓvvjj final state, with a contribution of the purely electroweak ZZjj process estimated to be 20.6 ± 2.5 and 12.3 ± 0.7 events respectively. The measured cross sections were found to be 1.27 ± 0.14fb (1.22 ± 0.35fb) for ℓℓℓℓjj (ℓℓvvjj) in their respective fiducial regions. Using multivariant methods, the EW production of ZZjj events (combining the ℓℓℓℓjj and ℓℓvvjj channels) was measured to have a signal strength of 1.35± 0.34, which leads to a rejection of the no-electroweak hypothesis with a statistical significance of 5.5σ.

scholarly journals New Physics/Resonances in Vector Boson Scattering at the LHC

2016 ◽  
Author(s):  
Jürgen Reuter ◽  
Wolfgang Kilian ◽  
Thorsten Ohl ◽  
Marco Sekulla
Keyword(s):  
Vector Boson ◽  
New Physics ◽  
Vector Boson Scattering

scholarly journals Observation and measurements of vector-boson scattering with the ATLAS detector

2020 ◽  
Vol 35 (34n35) ◽  
pp. 2044002
Author(s):  
Ondřej Penc
Keyword(s):  
Cross Sections ◽  
Vector Boson ◽  
Center Of Mass ◽  
New Physics ◽  
Proton Proton ◽  
Center Of Mass Energy ◽  
Number Of Generators ◽  
Text Production ◽  
Vector Boson Scattering ◽  
Electroweak Boson

The scattering of electroweak bosons tests the gauge structure of the Standard Model and is sensitive to anomalous quartic gauge couplings. In this paper, we present recent results on vector-boson scattering from the ATLAS experiment using proton–proton collisions with a center-of-mass energy of 13 TeV at the LHC. This includes the observation of [Formula: see text], [Formula: see text], and same-sign [Formula: see text] production via vector-boson scattering along with a measurement of [Formula: see text] production ([Formula: see text] denotes [Formula: see text] or [Formula: see text] boson) in semileptonic final states. The results can be used to constrain new physics that manifests as anomalous electroweak-boson self-interactions. Finally, predicted cross-sections for the electroweak scattering of two same-sign [Formula: see text] bosons in association with two jets are compared for a number of generators.

scholarly journals Searches for new phenomena in final states involving leptons and jets using the ATLAS detector

2020 ◽  
Vol 35 (34n35) ◽  
pp. 2044004
Author(s):  
Tadej Novak
Keyword(s):  
Standard Model ◽  
New Physics ◽  
Atlas Detector ◽  
Beyond The Standard Model ◽  
Final States ◽  
Text Data ◽  
Atlas Experiment ◽  
The Standard Model ◽  
New Phenomena

Final states containing both leptons and jets can be used to probe for physics beyond the Standard Model. Searches for new physics models with these signatures, such as heavy neutrinos or leptoquarks, for example, are performed using the ATLAS experiment at the LHC. The results of the most recent searches on 13 TeV [Formula: see text] data will be presented.

scholarly journals Measuring Higgs boson self-couplings with 2 → 3 VBS processes

2021 ◽  
Vol 2021 (10) ◽  
Author(s):  
Junmou Chen ◽  
Chih-Ting Lu ◽  
Yongcheng Wu
Keyword(s):  
Higgs Boson ◽  
Cross Sections ◽  
Effective Field Theory ◽  
Vector Boson ◽  
Effective Field ◽  
Low Energy ◽  
Final States ◽  
Lepton Colliders ◽  
Vector Boson Scattering ◽  
Muon Colliders

Abstract We study the measurement of Higgs boson self-couplings through 2 → 3 vector boson scattering (VBS) processes in the framework of Standard Model effective field theory (SMEFT) at both proton and lepton colliders. The SMEFT contribution to the amplitude of the 2 → 3 VBS processes, taking WLWL → WLWLh and WLWL → hhh as examples, exhibits enhancement with the energy $$ \frac{{\mathcal{A}}^{\mathrm{BSM}}}{{\mathcal{A}}^{\mathrm{SM}}}\sim \frac{E^2}{\Lambda^2} $$ A BSM A SM ~ E 2 Λ 2 , which indicates the sensitivity of these processes to the related dimension-six operators in SMEFT. Simulation of the full processes at both hadron and lepton colliders with a variety of collision energies are performed to estimate the allowed region on c6 and $$ {c}_{\Phi_1} $$ c Φ 1 . Especially we find that, with the help of exclusively choosing longitudinal polarizations in the final states and suitable pT cuts, WWh process is as important as the more widely studied triple Higgs production (hhh) in the measurement of Higgs self-couplings. Our analysis indicates that these processes can play important roles in the measurement of Higgs self-couplings at future 100 TeV pp colliders and muon colliders. However, their cross sections are generally tiny at low energy machines, which makes them much more challenging to explore.

scholarly journals Study of Vector Boson Scattering and Search for New Physics in Events with Two Same-Sign Leptons and Two Jets

2015 ◽  
Vol 114 (5) ◽  
Author(s):  
V. Khachatryan ◽  
A. M. Sirunyan ◽  
A. Tumasyan ◽  
W. Adam ◽  
T. Bergauer ◽  
...  
Keyword(s):  
Vector Boson ◽  
New Physics ◽  
Vector Boson Scattering ◽  
Two Jets
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document