Physics with Jets in Association with a Z Boson in pp-collisions with the ATLAS Detector at the Large Hadron Collider

by Katharina Bierwagen
Doctoral thesis
Date of Examination:2013-06-19
Date of issue:2013-09-16
Advisor:Prof. Dr. Arnulf Quadt
Referee:Prof. Dr. Arnulf Quadt
Referee:Prof. Dr. Jonathan Butterworth
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-4048

 

 

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Abstract

English

This thesis presents the measurements of the production cross section of jets in association with a Z boson in pp-collisions at √s = 7 TeV with an integrated luminosity of ∫Ldt = 36 pb−1 and ∫Ldt = 4.6 fb−1 recorded by the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider in Geneva. Inclusive and differential Z(→e+e−) + jets cross sections are measured for jets with a transverse momentum pT(jet) > 30 GeV and rapidity |y(jet)| < 4.4. The datasets allow to exploit the data in kinematic regimes which were not accessible before and can be used to probe the Z/γ∗ + jets modelling in typical phase-space regions expected for the Higgs boson decay and searches for new physics. The results are unfolded to particle level and compared to predictions from different Monte Carlo generators and next-to-leading-order perturbative QCD calculations.
Keywords: particle physics; Large Hadron Collider; ATLAS detector; standard model; QCD; Higgs Boson; Z Boson

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Die Arbeit beschreibt die Messung des Wirkungsquerschnittes für die Produktion von Jets in Ereignissen mit Z-Bosonen in Proton-Proton Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von √s = 7 TeV mit einer integrierten Luminosität von ∫Ldt = 36 pb−1 und ∫Ldt = 4.6 fb−1 aufgenommen mit dem ATLAS Experiment am Large Hadron Collider in Genf. Die inklusiven und differenziellen Wirkungsquerschnitte für Z (→ e+ e−) + jets werden für Jets mit einem Transversalimpuls von pT(jet) > 30 GeV und einer Rapidität von |y(jet)| < 4.4 gemessen. Die Datensätze erlauben Messungen in vorher nicht zugänglichen Phasenraumregionen und können genutzt werden, um die Modellierungen von Z/γ∗ + jets in typischen Phasenraumregionen, die vom Zerfall des Higgs Bosons oder Suchen nach neuer Physik erwarten werden, zu testen. Die Ergebnisse werden auf Partonlevel entfaltet und mit Vorhersagen verschiedener Monte-Carlo Generatoren und Vorhersagen der perturbativen QCD in nächst-führender Ordnung verglichen.
 
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