KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2015
Autor(en) Timo Steinsberger
Titel Datenbasierte Bestimmung des tt-Untergrundes für die Messung der Produktion von W-Bosonen in Assoziation mit Jets am ATLAS-Experiment bei √s = 8 TeV
KIP-Nummer HD-KIP 15-78
KIP-Gruppe(n) F8
Dokumentart Bachelorarbeit
Keywords (angezeigt) W+Jets, ttbar, datadriven, background
Abstract (de)

Die Untersuchung der Produktion von W-Bosonen in Verbindung mit Jets, sogenannte W+Jets Ereignisse, ermöglicht einen wichtigen Test der pertubativen Quantenchromodynamik und eine Untersuchung der Substruktur von Protonen. Außerdem bilden W+Jets Ereignisse eine wichtigen Untergrund in Studien mit Higgs-Bosonen und bei der Suche nach neuer Physik jenseits des Standardmodells. Die Grundlage für Studien von W+Jets Ereignissen ist die präzise Abschätzung des Untergrundes. In W+Jets Kandidaten mit vier oder mehr Jets stellt dabei die Bildung von Top-Antitopquark-Paaren, sogenannte tt-Ereignisse, den größten Untergrund dar. In dieser Arbeit wird der tt-Untergrund in W+Jets Kandidaten bestimmt, die 2012 am ATLAS-Experiment bei einer Schwerpunktsenergie von √ s = 8 TeV aufgezeichnet wurden. Hierzu wird eine datenbasierte Methode verwendet. Die Untergrundbestimmung wird für Ereignisse mit drei, vier, fünf und mit mehr als sechs Jets sowohl für den Zerfallskanal W→eν als auch für den Zerfallskanal W→μν durchgeführt. Hierzu wird einmal ein Likelihood-Fit und einmal ein χ2-Fit mit Funktionen benutzt. Dabei erweist sich der Fit mit Funktionen als weniger anfällig gegenüber systematischen Unsicherheiten und ermöglicht es somit, die Unsicherheiten auf den W+Jets Wirkungsquerschnitt zu reduzieren.

Abstract (en)

The study of the production of W-bosons in association with jets, so called W+jets events, is an important test of pertubative Quantum Chromodynamics and makes it possible to examine the parton distribution function of the proton. Furthermore these events are an important background in studies on Higgs-Bosons and in the search for physics beyond the Standard Model. A crucial part of W+jets studies is the accurate estimation of the background processes. For events with four or more jets, the production of pairs of top and antitop quarks, so called tt-events, form the major background. In this thesis, the tt-background in W+jets candidate events measured at the ATLAS experiment at a center of mass energy of √ s = 8 TeV in 2012 is determined with a data-driven method. Two fit procedures habe been tested: a template likelihood fit and a χ2-fit with functional forms. This is done separately for the leptonic W decays W→eν and W→μν for events with three, four and five jets exclusively and for events with more than six jets inclusively. The functional form fit turns out to be less susceptible to systematic uncertainties and therefore allows to reduce the uncertainties on the W+jets cross section.

bibtex
@mastersthesis{ttbarsteinsberger,
  author   = {Timo Steinsberger},
  title    = {Datenbasierte Bestimmung des $t\bar{t}$-Untergrundes f\"ur die Messung der Produktion von W-Bosonen in Assoziation mit Jets am ATLAS-Experiment bei $\sqrt{s} = 8$\,TeV},
  school   = {Universität Heidelberg},
  year     = {2015},
  type     = {Bachelorarbeit}
}
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