Μελέτη παραγωγής δύο μποζονίων (Z ή W) στο πείραμα ATLAS από τις διασπάσεις τους σε λεπτόνια

Abstract

In this dissertation, a study of ZZ and ZZ* production in proton-proton collisions at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN is presented. The data analyzed in this study were recorded by the ATLAS experiment and correspond to integrated luminosities of 4.6 fb−1 at a centre-of-mass energy of 7 TeV and of 20.3 fb−1 at a centre-of-mass energy of 8 TeV. We select events consistent with fully leptonic ZZ decays, in particular to electrons and muons. In view of the forthcoming increase of the instantaneous luminosity of LHC, the ATLAS Collaboration foresees upgrades of the detector. In this doctoral thesis, an upgrade of the Muon Spectrometer is also presented.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, μελετάται η παραγωγή δύο μποζονίων βαθμίδας ZZ και ZZ* από τις συγκρούσεις πρωτονίων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN. Τα δεδομένα που αναλύθηκαν, καταγράφηκαν από τον ανιχνευτή ATLAS κατά το χρονικό διάστημα 2011–2012 και αντιστοιχούν σε ολοκληρωμένη φωτεινότητα 4.6 fb−1 από συγκρούσεις κέντρου μάζας στα 7 TeV καθώς και σε 20.3 fb−1 από συγκρούσεις κέντρου μάζας στα 8 TeV. Τα γεγονότα που επιλέγονται περιλαμβάνουν λεπτονικές διασπάσεις των δύο μποζονίων Z, συγκεκριμένα σε ηλεκτρόνια και μιόνια. Με την επικείμενη αύξηση της στιγμιαίας φωτεινότητας του LHC, που αναμένεται από την αναβάθμισή του, το ATLAS Collaboration σχεδιάζει τις απαραίτητες αναβαθμίσεις του ανιχνευτή. Τμήμα της παρούσας διδακτορικής διατριβής αφορά μία από τις αναβαθμίσεις του Μιονικού Φασματομέτρου του ανιχνετή ATLAS.