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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Jose Luis La Rosa Navarro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Leite, Marco Aurelio Lisboa (Presidente)
Begalli, Márcia
Bregant, Marco
Moraes, Arthur Marques
Munhoz, Marcelo Gameiro
Título em inglês
Measurement of Z boson production in association with b-jets in proton-proton collisions at 13 TeV and studies of an electron trigger system for high luminosity in the ATLAS experiment
Palavras-chave em inglês
ATLAS-LHC
b-tagging
Bosons
Electrons
High energy physics
High luminosity
Jets
Pile-up
Proton-proton collisions
Triggers
Resumo em inglês
This thesis will present results on the measurement of Z boson production in the electron channel associated with b-jets in proton-proton collision at 13 TeV, a measurement of fundamental interest in precision measurements and physics searches. This measurement represents important precision tests of perturbative QCD and provides information related to the b-quark inside of the proton. This measurement also represents one of the main sources of background in top quark production studies, Higgs precision measurements and the search for supersymmetric particles. The results on cross section measurements and kinematic distributions presented in this work have been unfolded to particle level and are compared to the four and five flavor schemes in Monte Carlo generators, showing that the predictions are consistent within the experimental uncertainties. In this thesis it will be also shown results of the development of the new event selection system proposed for high luminosity measurements. This system will be implemented during the second LHC long shutdown (2019-2020), which involves studies on the reconstruction of electrons using the concept of supercells, where the fine granularity of the cells of the ATLAS Liquid Argon detector is exploited to mitigate the problems to be found in high luminosity conditions. One of the problems is the increase of pile-up, caused by secondary collisions of protons in the same event, generating a large number of low pT jets that can be erroneously identified as electrons. The studies in this work introduce new discriminants based on the electromagnetic shower shape, showing that is possible to further reduce the rate of low pT jets maintaining a good performance on electron reconstruction.
Título em português
Medidas da produção de bósons Z associados a jatos b em colisões próton-próton a 13 TeV e estudos de um sistema de trigger de elétrons para alta luminosidade no experimento ATLAS
Palavras-chave em português
Alta luminosidade
ATLAS-LHC
b-tagging
Bósons
Colisões próton-próton
Eléctrons
Física de altas energias
Jatos
Pile-up
Triggers
Resumo em português
Esta tese apresentará resultados da medida da produção de bósons Z no canal de elétrons associado com jatos b em colisões próton-próton a 13 TeV, uma medida de fundamental interesse em medidas de precisão e buscas por nova física. Essa medida representa importantes testes de precisão da QCD perturbativa e prove informações relacionadas ao quark b dentro do próton. Essa medida também representa uma das principais fontes de background na produção do quark top, medidas de precisão do Higgs e na busca de partículas supersimétricas. Os resultados na medida da seção de choque e distribuições cinemáticas apresentadas neste trabalho são comparados com os esquemas de quatro e cinco sabores nos geradores Monte Carlo, mostrando que as predições são consistentes dentro das incertezas experimentais. Nesta tese também serão apresentados estudos do desenvolvimento de um sistema de seleção de eventos proposto para medidas em alta luminosidade. Esse sistema será implementado durante o segundo LHC long shutdown (2019-2020), envolvendo estudos na reconstrução de elétrons usando o conceito de supercélulas, onde a fina granularidade das células do detector de Argônio Líquido do ATLAS será aproveitada para mitigar as dificuldades que se terão em condições de alta luminosidade. Um dos problemas é o aumento do empilhamento (pile-up), causado por colisões secundárias de prótons no mesmo evento, gerando uma grande quantidade de jatos de baixo pT que podem ser erroneamente identificados como elétrons. Os estudos neste trabalho apresentam novos discriminantes com base na forma da cascata eletromagnética, mostrando que é possível reduzir ainda mais a taxa de jatos de baixo pT mantendo uma boa reconstrução de elétrons.
 
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Tese_JoseLaRosa.pdf (29.66 Mbytes)
Data de Publicação
2017-11-10
 
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