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Search for third-generation squarks in all-hadronic final states at the LHC with the ATLAS detector / Silvia Fracchia ; supervised by Mario Martínez Pérez
Fracchia, Silvia, autor
Martínez Pérez, Mario, supervisor acadèmic
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física
Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Física d'Altes Energies

Publicació: [Bellaterra] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2016
Descripció: 1 recurs en línia (185 pàgines) : il·lustracions
Resum: La tesis doctoral se centra en la búsqueda de sbottom squark ligeros en estados finales con dos b-jets y alto momento transverso faltante. Asumiendo la conservación de R-Parity, se considera un modelo simplificado para la producción directa de pares de sbottoms, cada uno de ellos decayendo en un quark bottom y el neutralino más ligero. Se presenta la búsqueda de sbottom squarks en el Run-2, usando los datos de colisiones de protones acumulador por el experimento ATLAS en 2015 con una energía en el centro de masas de √s =13 TeV, y que corresponden a una luminosidad integrada de 3. 2 fb−1 . Se han definido diferentes regiones de señal, optimizadas para tener sensi-bilidad en un amplio rango de modelos supersimétricos con diferentes masas para el sbottom y el neutralino. Se han considerado cuidadosamente los fondos del Modelo Estándar, que contribuyen al estado final de interés, para lo que aquellos dominantes se han determinado en regiones de control y usando herramientas estadísticas basadas en técnicas de máxima verosimilitud. Los datos están en buen acuerdo con las predicciones del Modelo Estándar. Los resultado han sido interpretados en términos de límites superiores (95% CL) a la sección eficaz visible de producción de una seal genérica de nueva física. Valores de la sección eficaz en el rango en tres 3. 38 fb y 1. 23 fb se excluyen en las diferentes selecciones de sucesos. Se calculan límites de exclusión (95% CL) en el plano de masa sbottom-neutralino. Masas de sbottom hasta 800 GeV se excluyen para neutralinos con masa por debajo de 360 GeV (840 GeV en el caso de neutralinos con masa por debajo de 100 GeV). Así mismo, diferencias de masa entre sbottom y neutralino por encima de 100 GeV se excluyen para sbottoms con masas de hasta 500 GeV. Los resultados de exclusión obtenidos en esta tesis extienden significa-tivamente aquellos obtenidos en las búsquedas realizadas con los datos del Run-1 del LHC. Los resultados han sido publicados por la colaboración ATLAS, dando lugar a un artículo en revistas científicas y dos notas públicas en conferencias. Finalmente, se hacen proyecciones para futuras búsquedas que indican que en los próximos años, con más datos del LHC, será posible verificar o excluir de forma concluyente la presencia de sbottoms con masas por encima del TeV. Las mismas consideraciones aplican al caso de stops. Los próximos años del LHC serán cruciales para concluir sobre la idoneidad del modelo de SUSY y del concepto de naturalidad.
Resum: This thesis is mainly devoted to the search for the lightest bottom squark, performed in final states with large missing transverse momentum and two bjets. In the assumption of R-parity conservation, a simplified signal mo del is considered consisting in the direct production of a pair of bottom squarks, each decaying exclusively into a b-quark and the lightest neutra- lino. The search for the bottom squark in Run-2 is presented, using the data from pp collisions collected by the ATLAS Experiment in 2015 at √s =13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3. 2 fb-1. Different signal regions are defined in this search, optimized in order to have sensitivity to a broad range of signal models with different sbottom and neutralino masses. The Standard Model background processes contributing to the targeted final states are considered, for which the dominant back- grounds are constrained in dedicated control regions by means of a profile likelihood fit. The observed data are found to be in agreement with the SM predictions. The results are interpreted in terms of model independent 95% confidence level upper limits on the visible cross section. Values in the range between 3. 38 fb and 1. 23 fb are found to be excluded for the different selections. Exclusion limits at 95% confidence level are finally placed on the sbottom- neutralino mass plane. Sbottom masses up to 800 GeV are excluded for neu- tralino masses below 360 GeV (840 GeV for neutralino masses below 100 GeV). Differences in mass above 100 GeV between the sbottom and the neutralino are excluded up to sbottom masses of 500 GeV. The exclusion limits obtained in this thesis extend significantly the results obtained from the Run-1 search. The results were published by the ATLAS Collaboration, leading to one article in a journal and two public notes for conferences. Prospects for future searches are also given, showing that in the next years, with more data delivered by the LHC, it will be possible to verify or exclude the existence of the bottom squark beyond the TeV-scale. Similar considerations hold for the searches for the top squark. Altogether, the next years of the LHC will be crucial for saying a final word on natural SUSY.
Nota: Doctorat
Nota: Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física
Nota: 2016
Nota: Tesi
Nota: Doctorat
Nota: Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Física d'Altes Energies
Nota: 2016
Nota: Tesi
Nota: Departament responsable de la tesi: Departament de Física
Nota: Bibliografia
Drets: L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons Creative Commons
Llengua: Anglès.
Document: Tesis i dissertacions electròniques ; doctoralThesis ; publishedVersion
Matèria: Supersimetria ; ATLAS experiment ; Partícules (Física nuclear) ; Col·lisionadors grans d'hadrons
ISBN: 9788449069529

Adreça alternativa: http://hdl.handle.net/10803/400577


186 p, 4.2 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Tesis doctorals

 Registre creat el 2017-06-19, darrera modificació el 2017-10-12



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