Searches for Heavy Top Partners with the ATLAS Detector and Irradiation Studies of the Tile Hadronic Calorimeter

Resum

Aquesta tesi presenta dues recerques de parelles pesades de tipus vectorial dels quarks top del Model Estàndard en dades de col·lisions protó-protó, amb una energia de centre de massa de 13 TeV, recollits pel detector ATLAS al Large Hadron Collider de CERN._x000D_ _x000D_ La primera recerca es centra en la producció de parells de quarks de tipus vectorial (T), utilitzant el conjunt de dades de 2015-2016, corresponent a 36.1 fb-1 de lluminositat integrada. La recerca es centra principalment en les desintegracions de T a Ht i de T a Zt, analitzant esdeveniments en l'estat final leptó + jets, caracteritzat per un únic electró o muó aïllat, un gran moment transversal mancant i múltiples jets, així com en el estat final jets + ETmiss, que conté zero leptons, una gran multiplicitat de jets i un gran moment transversal mancant. Hi explota l'alta multiplicitat de b-jets i de quarks top amb decaïment hadrònic i bosons de Higgs, que són característics dels esdeveniments de senyal._x000D_ _x000D_ La segona recerca se centra en la producció d'un sol quark T, utilitzant el conjunt de dades del Run 2 presos durant 2015-2018, corresponents a 139 fb-1 de lluminositat integrada. Hi analitza esdeveniments en estats finals amb un sol leptó amb múltiples jets i b-jets, també apuntant a decaïments de T a Ht i T a Zt, i utilitzant algoritmes d'etiquetatge per identificar objectes massius amb decaïment hadrónic i leptònic. La presència d'un jet a baix angle, característic de la senyal seleccionada, juntament amb la multiplicitat de jets, b-jets, i objectes massius hadrónics s'utilitza per categoritzar els esdeveniments analitzats._x000D_ _x000D_ No s'observa cap excés significatiu per sobre de l'expectativa de l'Model Estàndard en cap dels dos anàlisis, i els resultats s'utilitzen per establir límits superiors del 95% de CL en la producció de quarks T. La primera recerca exclou masses de quarks T que van des de 0.99 TeV per a qualsevol configuració de paràmetres de decaïment, fins 1.43 TeV per decaïments de Ht. La segona recerca estableix límits en la manera de producció d’un sol quark T, dependent dell model, excloent un rang de masses en diferents escenaris de referència, entre 1.27 TeV per paràmetres de model desfavorables, fins a la massa més alta considerada de 2.1 TeV en el cas de valors d'acoblament més forts._x000D_ _x000D_ A més, es presenten estudis sobre l'efecte de la irradiació acumulada durant la presa de dades en el calorímetre hadrònic Tile del detector ATLAS. Aquests estudis utilitzen esdeveniments amb requeriments cinemàtics mínims en combinació amb mesures d'altres sistemes de calibratge per monitoritzar i diagnosticar el comportament de diferents components de la cadena de lectura de l'calorímetre, així com per analitzar l'evolució a llarg termini de l'rendiment de les rajoles de centelleig per extrapolar el seu rendiment durant els propers períodes de presa de dades.

Data del Ajut	23 de març 2021
Idioma original	Anglès
Supervisor	Jordi Mompart Penina (Tutor/a)