| 题名 | 博士论文-CMS实验中7TeVpp对撞孤立双光子截面的测量 |
| 作者 | 肖虹 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈国明 |
| 关键词 | CMS实验 簇射形状 双光子 截面测量 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 大型强子对撞机LHC从2009年11月开始顺利对撞取数，这为各种相关理论的检验提供了一个好的机遇。 摘要 双光子末态是微扰QCD理论(pQCD)的重要探针，并且也是研究理论中许多新物理的一个比较干净的本底，例如低质量希格斯玻色子，超对称态，额外维理论。因此孤立双光子末态的分析，既是对H\rightarrow\gamma\gamma衰变道本底的研究，也是对各种理论的检验，看是否存在新的物理。 摘要 双光子截面测量这一课题之前在Tevatron上的D0和CDF实验中做过相关的研究，这两个实验分别使用了4.2fb^{-1}和5.36fb^{-1}的数据计算了p\bar{p}对撞中在质心能量为1.96TeV的情况下相对于四个观测量（M_{\gamma\gamma}，p_{\gamma\gamma}^{T}，\triangle\phi_{\gamma\gamma}，cos\theta^{\star}）的微分散射截面和三个观测量（M_{\gamma\gamma}，p_{\gamma\gamma}^{T}，\triangle\phi_{\gamma\gamma}）的微分散射截面并与几种不同的理论相比较。LHC上的CMS和ATLAS实验也分别使用了2010年的36pb^{-1}和37pb^{-1}的数据计算了pp对撞中在质心能量为7TeV的情况下相对于四个观测量（M_{\gamma\gamma}，p_{\gamma\gamma}^{T}，\triangle\phi_{\gamma\gamma}，cos\theta^{\star}）的微分散射截面和三个观测量（M_{\gamma\gamma}，p_{\gamma\gamma}^{T}，\triangle\phi_{\gamma\gamma}）的微分散射截面并与几种不同的理论相比较。 摘要 本文利用LHC上的CMS探测器2011年所获取的质心能量为7TeV的4.6fb^{-1}的数据，研究了孤立双光子在leading pt>40GeV，subleading pt>25GeV情况下并且接受度在\left|\eta_{SC}\right|\text{<1.4442}的范围内的截面测量的相关分析。期望利用较2010年约10倍的数据做更为精细的测量。同时相较2010年的取数而言2011年的瞬时亮度较高，对于pile-up处理需要特别注意。而2012年数据的瞬时亮度更高，这一分析也为2012年的双光子截面分析打下基础。 摘要 在本分析中，为了区分信号和本底光子即\gamma\text{/}\pi^{0}，本文仔细的做了蒙特卡罗的研究，并选取了能有效区分信号和本底的簇射形状变量\sigma_{i\eta i\eta}来做鉴别。在双光子截面的分析，本文使用了数据驱动的方法，并分别利用高纯度的信号和本底光子的簇射形状变量\sigma_{i\eta i\eta}的分布作为模板，运用了二维拟合的方法来提取真实孤立双光子的事例数。在效率测量过程中，本文也使用了数据驱动的方法利用tag and probe软件对MC得到的效率进行修正，使得其更接近数据。通过分析，本文测量了两个光子都在接受度范围内时的截面9.51\pm0.123\left(stat\right)_{-0.47}^{+0.46}（sys）\pm0.43(lumi)pb与由次领头阶产生子RESBOS得到的两光子截面为8.25{}_{-0.08}^{+0.65}（scale）\pm 0.35 (PDF\bigoplus\alpha_{s}) pb ，两者在误差范围内相符。同时本文测量了四个观测量：双光子不变质量M_{\gamma\gamma}，双光子横动量p_{\gamma\gamma}^{T}，双光子在\phi方向的差值\triangle\phi_{\gamma\gamma}，在Collins-Soper坐标系内的极化角的差值cos\theta^{\star}的双光子微分散射截面，并且与RESBOS理论进行比较，得到与2010年比较一致的结果。结果显示，NLO的计算并不能描述实验数据测量的结果，可能需要NNLO的计算来进行比较。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 粒子物理与原子核物理 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209340]  |
| 专题 | 粒子天体物理中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 肖虹. 博士论文-CMS实验中7TeVpp对撞孤立双光子截面的测量[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
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