Untersuchung der Effizienz und Reinheit von b-Jet-Zuordnungen in ...

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Physikalische Grundlagen der Analyse 2
2.1 Standardmodell der Teilchenphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.1.1 Fermionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.1.2 Eich-Bosonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1.3 Elektroschwache Wechselwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1.4 Starke Wechselwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.5 Teilchenjets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.6 Prozesse in pp-Beschleunigern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.7 Der Higgs-Mechanismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Top-Quark-Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.1 Top-Quark Erzeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.2 Top-Zerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3 Das ATLAS-Experiment 13
3.1 Der LHC-Teilchenbeschleuniger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Der ATLAS-Detektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.1 Charakteristische ATLAS-Größen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.2 Der innere Detektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.3 Die Kalorimeter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2.4 Die Myonen-Detektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4 Datenerzeugung 19
4.1 Simulation der Ereignisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2 MC-Truth- und rekonstruierte Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.3 HitFit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5 Datenanalyse 23
5.1 Ausgangsdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.2 Vorselektion der Ereignisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.3 Matching und Matching-Bedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.4 Matching mit Impuls-Schnitten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.5 Getrennte Analyse für die leptonische und hadronische Zerfallsseite nach Impulsschnitten
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.6 Matching mit zusätzlichem Top-Massen-Schnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
iii