Estudio de procesos con presencia de pares de quarks top-antitop y energía transversa faltante en colisiones protón-protón con el experimento cms en el run 2 del lhc

• Autores: Juan Rodrigo Gonzalez Fernandez
• Directores de la Tesis: Javier Fernández Menéndez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Oviedo ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Javier Cuevas Maestro (presid.), Barbara Álvarez González (secret.), María de la Cruz Fouz Iglesias (voc.), Pablo Martínez Ruiz del Árbol (voc.), Rebeca González Suárez (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Materiales por la Universidad de Oviedo
• Materias:
  • Física
    • Nucleónica
      • Aceleradores de partículas
      • Detectores de partículas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: RUO
• Resumen

  • En esta tesis se presentan medidas de la sección eficaz de producción de pares de quarks top-antitop (tt) con diferentes condiciones de funcionamiento del acelerador y una búsqueda de nueva física en el marco de las teorías de supersimetría. Para ello, se han usado datos de colisiones protón-protón en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, obtenidos con el detector CMS. Además, se presenta un estudio sobre los efectos de la radiación en la eficiencia de las cámaras de deriva (DT) de CMS.

    Las DT se utilizan para identificar muones en la parte central de CMS con alta eficiencia. En 2026, el LHC se modificará para aumentar su luminosidad, incrementando notablemente la cantidad de radiación a la que serán sometidos los subdetectores de CMS. En este estudio se caracteriza la pérdida de eficiencia de las cámaras de deriva debido a los efectos de la radiación. Se observa una pérdida de eficiencia en cada cámara de hasta el 38%, pero la eficiencia de reconstrucción de muones se mantiene cerca del 100 % incluso al final de la toma de datos.

    Además, la sección eficaz de producción de tt se ha medido usando los datos tomados en 2015 y 2016 a diferentes energías en el centro de masas. A √s = 13 TeV, varias medidas se realizaron usando diferentes conjuntos de datos. Los resultados coinciden con las predicciónes del Modelo Estándar. También se presenta la primera y única medida de la sección eficaz de tt a √s = 5.02 TeV.

    Por último, se expone una búsqueda de quarks stop. La producción de estas partículas con una masa cercana a la del quark top no puede ser probada en búsquedas genéricas de quarks stop debido a la gran cantidad de fondo de sucesos tt. Esta búsqueda se realiza a partir de la medida de precisión de la sección eficaz de tt complementada con el estudio de un observable discriminante. No se observa ningún exceso y se establecen límites de exclusión para stops con una masa de hasta 208 GeV.