KIP publications

year 2012
author(s) Philipp Pigard
title Discovery potential of the Two-Higgs-Doublet Model with Maximal CP Symmetry with the ATLAS experiment
KIP-Nummer HD-KIP 12-50
KIP-Gruppe(n) F8
document type Bachelorarbeit
Keywords (shown) MCPM ATLAS sensitivity study
Abstract (de)

 

In dieser Arbeit wird das Entdeckungspotential des Zwei-Higgs-Doublet-Modells mit maximaler CP-Symmetrie (MCPM) durch das ATLAS Experiments am LHC untersucht. Ausgehend von der Implementierung des MCPM in die Monte-Carlo-Simulation MadGraph wurde eine vollständige Monte-Carlo-Simulation der MCPM-Ereignisse entwickelt. Das zu erwartende Detektorsignal wurde mit der schnellen Detektorsimulation Altlast II-D simuliert. Anschließend wurden die Ereignis- und Detektorsimulation für die Verwendung auf dem LHC-Computergrid angepasst. Basierend auf einer bestehenden ATLAS-Analyse wurden der Untergrund durch Physikprozesse des Standardmodells und das simulierte MCPM-Signal durch eine in C++ programmierte Ereignisselektion für weitere Analysen vorbereitet. Die durch MCPM-Prozesse gegenüber dem Standardmodell erhöhten Ereigniszahlen wurden verwendet, um die notwendigen Luminositäten für eine Entdeckung beziehungsweise den Ausschluss des MCPMs abzuschätzen. Für Higgsmassen 𝑚h′ kleiner als 200 GeV würde die für 2012 angestrebte Gesamtluminosität für den Ausschluss der MCPM-Hypothese ausreichen. Abschliessend wurden zwei Möglichkeiten zur Verbesserung der Ereignisselektion anhand der Zerfallseigenschaften des Standardmodell-Untergrunds und des MCPM-Signals diskutiert. Die im Rahmen dieser Arbeit implementierte Ereignissimulation und -selektion sind nach Anpassungen für eine zukünftige MCPM-Analyse geeignet. 

 

Abstract (en)

 

Presented in this thesis is a sensitivity study for a search of the Two-Higgs-Doublet Model with maximal CP symmetry (MCPM) at the ATLAS experiment of the LHC. Starting from the implementation of the MCPM into the Monte Carlo event generator MadGraph, a full Monte Carlo simulation chain including the fast detector simulation Atlfast II-D was implemented and extended for the use on the LHC computing grid. Based on an existing particle search at ATLAS, the Standard Model background and the simulated MCPM signal were processed through an event selection written in C++. The excess over Standard Model background is quantified and the luminosities for discovery andexclusionarecalculated.For MCPM Higgs masses 𝑚h′ smaller than 200 GeV the total luminosity to be collected in 2012 will suffice to exclude the MCPM hypothesis if no excess is found. Finally, two optimizations to the event selection based on the event topologies of MCPM signal and Standard Model background are discussed. The developed Monte Carlo MCPM signal generation chain and the event selection will be suitable for future MCPM searches. 

 

bibtex
@mastersthesis{Pigard1,
  author   = {Philipp Pigard},
  title    = {Discovery potential of the Two-Higgs-Doublet Model with Maximal CP Symmetry with the ATLAS experiment},
  school   = {Universit├Ąt Heidelberg},
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