scholarly journals Measurement of vector boson plus photon production with the ATLAS detector and associated constraints on new physics

2014 ◽  
Author(s):  
Louis HELARY
2020 ◽  
Author(s):  
Δέσποινα Σαμψωνίδου

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.


2020 ◽  
Vol 2020 (9) ◽  
Author(s):  
Antonio Costantini ◽  
Federico De Lillo ◽  
Fabio Maltoni ◽  
Luca Mantani ◽  
Olivier Mattelaer ◽  
...  

Abstract High-energy lepton colliders with a centre-of-mass energy in the multi-TeV range are currently considered among the most challenging and far-reaching future accelerator projects. Studies performed so far have mostly focused on the reach for new phenomena in lepton-antilepton annihilation channels. In this work we observe that starting from collider energies of a few TeV, electroweak (EW) vector boson fusion/scattering (VBF) at lepton colliders becomes the dominant production mode for all Standard Model processes relevant to studying the EW sector. In many cases we find that this also holds for new physics. We quantify the size and the growth of VBF cross sections with collider energy for a number of SM and new physics processes. By considering luminosity scenarios achievable at a muon collider, we conclude that such a machine would effectively be a “high-luminosity weak boson collider,” and subsequently offer a wide range of opportunities to precisely measure EW and Higgs couplings as well as discover new particles.


2021 ◽  
Vol 2021 (5) ◽  
Author(s):  
Wolfgang Kilian ◽  
Sichun Sun ◽  
Qi-Shu Yan ◽  
Xiaoran Zhao ◽  
Zhijie Zhao

Abstract We study the observability of new interactions which modify Higgs-pair production via vector-boson fusion processes at the LHC and at future proton-proton colliders. In an effective-Lagrangian approach, we explore in particular the effect of the operator $$ {h}^2{W}_{\mu \nu}^a{W}^{a,\mu \nu} $$ h 2 W μν a W a , μν , which describes the interaction of the Higgs boson with transverse vector-boson polarization modes. By tagging highly boosted Higgs bosons in the final state, we determine projected bounds for the coefficient of this operator at the LHC and at a future 27 TeV or 100 TeV collider. Taking into account unitarity constraints, we estimate the new-physics discovery potential of Higgs pair production in this channel.


2016 ◽  
Vol 763 ◽  
pp. 251-268 ◽  
Author(s):  
M. Aaboud ◽  
G. Aad ◽  
B. Abbott ◽  
J. Abdallah ◽  
O. Abdinov ◽  
...  

2021 ◽  
Vol 2105 (1) ◽  
pp. 012013
Author(s):  
Ioannis Maznas

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.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document