Measurement of the inclusive tγ cross section at √s = 7 TeV with the ATLAS detector

Messung des inklusiven tγ-Wirkungsquerschnitts bei √s = 7 TeV mit dem ATLAS-Detektor

by Johannes Erdmann
Doctoral thesis
Date of Examination:2012-05-29
Date of issue:2012-06-12
Advisor:Prof. Dr. Arnulf Quadt
Referee:Prof. Dr. Arnulf Quadt
Referee:Prof. Dr. Lucia Masetti
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2942

 

 

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Abstract

English

A first measurement of the ttγ cross section in pp collisions at the LHC using 1.04 fb-1 of data taken with the ATLAS detector is presented. A total of 122 candidate events were identified in the single electron and single muon channels. The contributions from background processes with prompt photons, and with electrons or hadrons misidentified as photons were estimated reducing the dependence on simulations by the use of data-driven techniques. The resulting cross section times branching ratio into the single lepton and dilepton decay channels for photons with pT > 8 GeV reads σttγ ⋅ BR = 1.9 ± 0.5 (stat.) ± 0.8 (syst.) ± 0.1 (lumi.) pb, which is consistent with the Standard Model expectation from theoretical calculations. The significance of the ttγ signal was estimated to 2.5 σ.
Keywords: top quark photon LHC ATLAS electromagnetic coupling

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Diese Arbeit beschreibt die erste Messung des ttγ-Wirkungsquerschnitts in pp-Kollisionen am LHC mit 1.04 fb-1 Daten, die mit dem ATLAS-Detektor aufgezeichnet wurden. Insgesamt 122 Kandidatenereignisse wurden in Endzuständen mit einem Elektron oder Myon identifiziert. Die Beiträge von Untergrundprozessen mit prompten Photonen und mit als Photonen fehlidentifizierten Elektronen oder Hadronen wurden mit datengetriebenen Methoden abgeschätzt und so die Abhängigkeit der Messung von Simulationen reduziert. Der Wirkungsquerschnitt mal Verzweigungsverhältnis in die Lepton+Jets- und Dileptonzerfallskanäle mit Photonen mit pT > 8 GeV wurde zu σttγ ⋅ BR = 1.9 ± 0.5 (stat.) ± 0.8 (syst.) ± 0.1 (lumi.) pb gemessen, in Übereinstimmung mit der Standardmodell-Erwartung aus theoretischen Rechnungen. Die Signifikanz des ttγ-Signals wurde zu 2.5 σ abgeschätzt.
Schlagwörter: Topquark Top-Quark Photon LHC ATLAS elektromagnetische Kopplung
 
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