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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16573
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Study of lepton pair production by photon-photon fusion with tagged protons with the CMS experiment |
Título(s) alternativo(s): | Estudo da produção de pares de léptons por fusão fóton-fóton com prótons com o experimento CMS |
Autor: | Pereira, Miguel Alves Gallo ![]() |
Primeiro orientador: | Pereira, Antonio Vilela |
Primeiro membro da banca: | Malbouisson, Helena Brandão |
Segundo membro da banca: | Nasteva, Irina |
Terceiro membro da banca: | Thiel, Mauricio |
Quarto membro da banca: | Rangel, Murilo Santana |
Resumo: | At the Large Hadron Collider (LHC), located at CERN (Geneva-Switzerland), proton beams collide at a center-of-mass energy of 13 TeV. There are four collision points where large experiments were built to study the products of these collisions. In this dissertation, we are going to focus only on the CMS (Compact Muon Solenoid) experiment. The PPS (Precision Proton Spectrometer) sub-detector system consists of a silicon tracking system to measure the position and direction of protons scattered at small angles, and a set of timing counters to measure their time of flight with high precision. One of the purposes of the PPS detector is to study central exclusive and semi-exclusive production in proton-proton collisions with high levels of pileup. These processes are characterized by the reaction p+p → p⁽*⁾ ⊕ X ⊕p⁽*⁾, where ⊕ represents rapidity gaps, X is the high-mass central system and p⁽*⁾ the final state protons, which may dissociate into a low-mass state (p*), for the semi-exclusive case. A study of the production of muon pair via photon fusion process using CMS data collected during 2017 is presented in this dissertation, with the purpose of reproducing the analysis of the article (CMS AND TOTEM COLLABORATIONS, 2018) with updated data and detector, studying and using the PPS detector information as the main tool to discriminate signal and background events and prepare the methodology that will be used in future analyses of measurements of high-mass states and searches for anomalous couplings and new physics. |
Abstract: | No Grande Colisor de Hádrons (LHC, sigla em inglês para Large Hadron Collider), localizado no CERN (Genebra-Suíça), feixes de prótons colidem a energia de centro de massa de 13 TeV. Existem quatro pontos de colisão, onde os grandes experimentos foram colocados para estudar o produto dessas colisões. Nesta dissertação, iremos focar apenas no experimento Solenoide Compacto de Múons (CMS, sigla em inglês para Compact Muon Solenoid). O subdetector Espectrômetro de Prótons de Precisão (PPS, sigla em inglês para Precision Proton Spectrometer), do CMS, consiste em um sistema de trajetografia de silício para medir a posição e direção de prótons espalhados em pequenos ângulos e contadores de tempo para medir seus tempos de voo com alta precisão. O PPS está localizado a cerca de 200 m do ponto de interação, numa região bastante frontal nos dois lados do CMS. Um dos propósitos do subdetector PPS é estudar as produções central exclusiva e semi-exclusiva em colisões com alto nível de empilhamento, incluindo a produção de pares de bósons W e Z por fusão de fótons. Tal processo é caracterizado pela reação p + p → p⁽*⁾ ⊕ X ⊕ p⁽*⁾, onde ⊕ representa lacunas de rapidez, X é o sistema central e p⁽*⁾ são os prótons de estado final, que podem dissociar em um estado de baixa massa (p*), no caso semi-exclusivo. Nesta dissertação, é apresentado um estudo de produção de pares de múons via fusão de fótons para os dados do CMS coletados durante o ano de 2017, com o objetivo de reproduzir a análise do artigo (CMS AND TOTEM COLLABO RATIONS, 2018) com dados e detector atualizados, estudar e utilizar a informação do PPS como principal ferramenta de discriminação entre eventos de sinal e ruído e preparar a metodologia, que será usada em análises futuras de medições de estados de alta massa e procura por acoplamentos anômalos e nova física. |
Palavras-chave: | Fusão nuclear Grande colisor de hádrons (França e Suiça) Solenóide de múon compacto Fusão de fótons PPS CMS LHC Nuclear fusion Large Hadron Collider (France and Switzerland) Compact muon solenoid Photon fusion Precision Proton Spectrometer |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES E CAMPOS::TEORIA GERAL DE PARTICULAS E CAMPOS |
Idioma: | eng |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Citação: | PEREIRA, Miguel Alves Gallo. Study of lepton pair production by photon-photon fusion with tagged protons with the CMS experiment. 2020. 91 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16573 |
Data de defesa: | 2-Mar-2020 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Física |
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Dissertação - Miguel Alves Gallo Pereira - 2020 - Completa.pdf | 13,56 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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