Authors:	Schäffer, Jan
Title:	Search for Supersymmetry in charm quark final states with the ATLAS detector
Online publication date:	15-Oct-2018
Year of first publication:	2018
Language:	english
Abstract:	In dieser Arbeit wird eine Suche nach Supersymmetrie mit Charm Jets und fehlender Transversalenergie vorgestellt. Als Signalmodelle dienen die direkten Paarproduktionen von skalaren Top und skalaren Charm Quarks, sowie deren Zerfall mit einem Verzweigungsverhältnis von 100% in jeweils ein Charm Quark und das leichteste Neutralino, t_1~ -> c + X_0^1 bzw. c_1~ -> c + X_0^1. Ein zentraler Bestandteil der Analyse ist die Rekonstruktion und Identifikation von Jets aus Charm Quarks, mit deren Hilfe Untergründe unterdrückt werden können. Im Fokus stehen die damit zusammenhängende datenbasierte Untergrundabschätzung, sowie die Optimierung der Signalregionen. Die analysierten Daten wurden mit dem ATLAS Detektor in den Jahren 2015 und 2016 in Proton-Proton-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von 13 TeV aufgenommen und entsprechen einer gesamten integrierten Luminosität von 36.1 fb^−1. Keine Abweichung zwischen den Daten und der Standardmodellerwartung wurde festgestellt und daher Ausschlussgrenzen gesetzt. Für Massendifferenzen dm = m_sq − m_X von ~80 GeV konnten beide skalare Quarks mit Massen bis zu 500 GeV ausgeschlossen werden, während skalare Charm Quarks darüber hinaus für größere dm bis zu Massen von 845 GeV ausgeschlossen werden konnten. Weiterhin wurden modellunabhängige Grenzen von 0.33 fb auf den sichtbaren Wirkungsquerschnitt gesetzt. This thesis presents a search for Supersymmetry in final states with charm jets and missing transverse energy. The signal models assume direct pair production of scalar top or scalar charm quarks, each decaying with a branching ratio of 100% into a charm quark and the lightest neutralino as t_1~ -> c + X_0^1 and c_1~ -> c + X_0^1, respectively. Charm tagging techniques are used in order to reduce backgrounds and are an integral part of the analysis. A special focus is set on the data driven background estimation and the signal region optimization. The analyzed data was recorded with the ATLAS detector in the years 2015 and 2016 in proton-proton collisions at a center of mass energy of 13 TeV and corresponds to a total integrated luminosity of 36.1 fb^−1. No deviation between the number of data events and Standard Model prediction was observed, so exclusion limits were set. For mass differences dm = m_sq − m_X of ~80 GeV both scalar quarks could be excluded up to masses of 500 GeV, while scalar charm quarks could be excluded up to 845 GeV for higher dm. Furthermore, model independent limits on the visible cross sections of 0.33 fb were set.
DDC:	530 Physik 530 Physics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-1167
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000023343
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	V, 225 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen