KIP-Veröffentlichungen

Die Theorie der Supersymmetrie ist als Erweiterung des etablierten Standardmodells der Teilchenphysik in der Lage, einige der verbliebenen Fragen zu klären. Die Möglichkeit diese Theorie zu überprüfen ergibt sich mit Beginn der Datennahme des ATLAS-Detektors am Large Hadron Collider. Die Erfolgsaussichten auf eine Entdeckung supersymmetrischer Signaturen mit ATLAS werden in der vorliegenden Arbeit untersucht. Diese Studie basiert auf einer existierenden Analyse, verwendet aber Monte-Carlo-Simulationen mit besser angepassten Parametern und aktuelleren Algorithmen. Trotz der Unterschiede der verwendeten Datensätze wird mit beiden Studien das gleiche Ergebnis erzielt: Für das untersuchte Szenario ist es möglich, Supersymmetrie mit einem Datensatz entsprechend einer integrierten Luminosität von 1 fb⁻¹ bei √s = 7TeV zu entdecken.
Hadronische Jets aus QCD-Prozessen bilden einen bedeutenden Untergrund bei der Suche nach Supersymmetrie. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Azimutwinkeldifferenz ΔΦ(E^T_miss, p^T_miss) als neue Variable zur Unterdrückung dieser Jet-Ereignisse untersucht. Sie wird aus der Winkeldifferenz der Richtung der fehlenden Transversalenergie und des fehlenden Transversalimpulses berechnet. ΔΦ(E^T_miss, p^T_miss) liefert ein robustes Selektionskriterium, mit dem man in der Lage ist den Jet-Untergrund ohne signifikanten Signalverlust zu halbieren. Eine Kombination dieses Kriteriums mit der bisher zur Unterdrückung der Jet-Ereignisse verwendeten Anforderung wird ebenso untersucht. Es wird gezeigt, dass das gleichzeitige Anwenden beider Schnitte zu einer erhöhten Reinheit des Signals führt, wodurch das Entdeckungspotential vergrößert wird.

The theory of supersymmetry as an extension of the Standard Model of particle physics is able to answer remaining questions. The ATLAS experiment at the Large Hadron Collider allows to test this theory. In this work the potential for supersymmetry discovery with ATLAS is studied. The analysis is based on a previous study which used older simulation parameters and deprecated algorithms. Despite systematic differences, the presented study confirms the result of the original one. Supersymmetric signatures can be found with a dataset of 1 fb⁻¹ of integrated luminosity at √s  = 7TeV depending on the model realised in nature.
An important background for supersymmetry searches are QCD jet events. In this work ΔΦ(E^T_miss, p^T_miss) is studied as a previously unused variable for their suppression. It is defined as the difference in azimuthal angle between the direction of missing transverse energy and missing transverse momentum. ΔΦ(E^T_miss, p^T_miss)  provides a robust selection criterion with which it is possible to reduce the QCD background significantly while keeping most of the signal. A combination of this cut with previously used requirements for jet background suppression has been studied. It is shown, that this enhances the purity of the signal and thus improves the discovery potential.