Messung des $t\bar{t}$-Wirkungsquerschnitts bei hohen invarianten Massen am LHC

Author: 
Marc Stöver
Date: 
May 2014

Thesis Type:

In dieser Masterarbeit wird die Messung des differentiellen Wirkungsquerschnitts von Top-Quark-Paaren als Funktion der invarianten Masse präsentiert. Es wird dazu der vollständige Datensatz von Proton-Proton-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von 8 TeV und einer integrierten Luminosität von 19,7 fb$^{−1}$ ausgewertet, welcher im Jahr 2012 mit dem CMS-Detektor aufgenommen wurde.
Für die Analyse werden $t\bar{t}$-Ereignisse im Lepton+Jets-Zerfallskanal selektiert. Die Selektion lässt eine Messung bis zu einer invarianten Masse von 2,5 TeV zu. Die Messung wird mit Hilfe einer regularisierten Entfaltungsmethode durchgeführt, durch die das rekonstruierte Spektrum von Detektoreffekten wie Selektionseffzienzen und Migrationen korrigiert wird.
Das Ergebnis wird zum einen mit Standardmodell-Vorhersagen aus Monte-Carlo-Ereignisgeneratoren und zum anderen mit der bereits bis 1,6 TeV durchgeführten Messung der CMS-Top-Gruppe verglichen. In beiden Fällen ist eine gute Übereinstimmung zu erkennen.

In this thesis the measurement of the differential cross section of top quark pairs at the LHC is presented as a function of the invariant mass. The full LHC dataset of proton-proton collisions with a center of mass energy of 8 TeV and an integrated luminosity of 19.7fb$^{−1}$, recorded by the CMS experiment in the year 2012, is used.
For the analysis, $t\bar{t}$ events are selected in the lepton+jets decay channel. The selection allows to measure the cross section up to an invariant mass of the $t\bar{t}$ system of 2.5 TeV. The reconstructed spectrum is corrected for detector effects using a regularised unfolding method.
The result is compared to standard model predictions from Monte-Carlo event generators and to the result of the CMS-Top-Group, which reaches 1.6 TeV. In both cases a good agreement is observed.

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