Автореферат (1145385), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Измерения выполнены интегрально по всему диапазону быстрот Z-бозона y Z , а также в несколькихбинах по быстроте y Z .3. Впервые выполнены расчеты угловых коэффициентов как функции pZT в фиксированных порядках теории возмущений O(αs ) и O(αs2 ) для Z-бозонов, рождающихся в√протон-протонных столкновениях с энергией s = 8 ТэВ. Расчеты выполнены интегрально по всему диапазону быстрот Z-бозона y Z , а также в нескольких бинах побыстроте y Z .94. Впервые выполнены расчеты угловых коэффициентов как функции pZT с помощьюразличных генераторов Монте-Карло для Z-бозонов, рождающихся в протон-протонных√столкновениях с энергией s = 8 ТэВ. Расчеты выполнены интегрально по всемудиапазону быстрот Z-бозона y Z , а также в нескольких бинах по быстроте y Z .5. Выполнено сравнение измеренных коэффициентов с расчетами.
Наблюдается значительное отклонение измерений разности коэффициентов A0 − A2 от вычисленийв O(αs2 ) приближении, выполненных с помощью программ DYNNLO и FEWZ. Этоуказывает на необходимость учета поправок КХД более высокого порядка.6. Впервые экспериментально продемонстрировано отличие коэффициентов A5,6,7 отнуля, как это и ожидалось в соответствии с теоретическими расчетами, выполненными в приближении O(αs2 ).7. Точность измерения угловых коэффициентов, достигнутая в данной работе, позволяет проверить различные модели образования партонных ливней, которые используются в Монте-Карло генераторах событий.8. Измерение поляризационных угловых коэффициентов Ai является важным элементом для последующих шагов в проведении прецизионных измерений параметровэлектрослабой модели на ускорителе LHC, таких как синуса электрослабого угласмешивания Вайнберга sin2 θW и массы W-бозона с точностью несколько МэВ.9.
Создан уникальный детектор переходного излучения для эксперимента ATLAS, обеспечивающий высокую эффективность восстановления треков заряженных частиц(∼ 100%) и хорошее импульсное разрешение (δpT /pT ∼ 0, 05% pT ⊕ 1%) в условияхбольшой множественности заряженных частиц, реализуемых на коллайдере LHC.Впервые детектор переходного излучения успешно работает в коллайдерном эксперименте.10.
Разработаны алгоритмы идентификации электронов, которые используют информацию с детектора переходного излучения, позволяющие проводить дополнительнуюидентификацию электронов в широком диапазоне их поперечных импульсов от 0,5до 100 ГэВ.Основные положения, выносимые на защиту.1. Новые экспериментальные данные для инклюзивных спектров рождения Z-бозоновв канале их распада на электронные или мюонные пары по поперечному импульсу и быстроте Z-бозона в протон-протонных взаимодействиях при беспрецедентно√высоких энергиях s = 8 ТэВ.2.
Новый метод измерения полного набора поляризационных угловых коэффициентовлептонных пар, рождающихся в процессе Дрелла-Яна в области масс Z-бозона в√протон-протонных столкновениях с энергией s = 8 ТэВ, путем измерения угловыхраспределений лептонов (электронов и мюонов) от распадов Z-бозонов.3. Результаты прецизионных измерений поляризационных угловых коэффициентов как10функции поперечного импульса pZT Z-бозона вплоть до pZT < 600 ГэВ интегрально повсему диапазону псевдобыстроты y Z Z-бозона, а также в трех диапазонах по быстроте: 0 < |y Z | < 1, 1, 0 < |y Z | < 2, 0 и 2, 0 < |y Z | < 3, 5.
Достигнутая точностьизмерений угловых поляризационных коэффициентов достаточна, чтобы увидетьотличия, которые возникают в расчетах из-за выбора разных теоретических моделей образования партонных ливней и «underline» событий в генераторах событий, атакже выбора шкалы факторизации.4. Результаты расчетов поляризационных угловых коэффициентов, выполненных вфиксированных порядках теории возмущений NLO и NNLO с помощью программDYNNLO и FEWZ.5. Результаты расчетов поляризационных угловых коэффициентов для ряда наиболее широко используемых Монте-Карло генераторов событий, таких как Powheg,Sherpa, Pythia 8, MiNLO и других.6.
Результаты измерения разности коэффициентов A0 − A2 , которые демонстрируютзначительное отклонение от расчетов, выполненных в NNLO (O(αs2 )) приближении,что указывает на необходимость учета теоретических поправок более высоких порядков для описания измеренной разности коэффициентов.7. Экспериментально продемонстрировано нарушение соотношения Лам – ТунгаA0 − A2 = 0, которое означает, что при высоких энергиях доминирующим является рождение Z-бозона с поперечной поляризацией, и это выполняется для любойсистемы покоя Z-бозона.8. Экспериментально показано, что угловые коэффициенты A5 , A6 и A7 отличны отнуля, как это и ожидалось из теоретических расчетов в NNLO приближении.9.
Созданный уникальный детектор переходного излучения, впервые используемыйв большом коллайдерном эксперименте, для передней части внутреннего детектора эксперимента ATLAS удовлетворяет всем предъявляемым требованиям. Детектор переходного излучения обеспечивает высокую эффективность восстановлениятреков заряженных частиц (∼100%), позволяет улучшить импульсное разрешениевнутреннего детектора эксперимента ATLAS при больших поперечных импульсахна 10%, способен проводить дополнительную идентификацию электронов в условиях большой множественности заряженных частиц и большой частоты протонпротонных столкновений, реализуемых на коллайдере LHC.Достоверность и обоснованность результатов, полученных в диссертационнойработе, обуславливается использованием современных экспериментальных методик физики высоких энергий и общепринятых методах математической статистики, а такжена сопоставлении полученных результатов с данными других экспериментов и теоретическими расчетами.
Достоверность результатов также подтверждается их апробациейна международных конференциях и публикациями в реферируемых научных изданиях.11Личное участие автора. Автор данной работы участвовал в разработке, созданиии проведении эксперимента ATLAS, а также в физическом анализе экспериментальныхданных и их интерпретации. На протяжении многих лет автор является руководителемфизической группы сотрудников Отделения физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ в эксперименте ATLAS. Основной вклад автора состоит вследующем:1. Автор предложил и внес решающий вклад в реализацию нового метода измеренияполяризационных угловых коэффициентов в лептонных распадах Z-бозонов.
Разработанный метод позволил существенно улучшить точность измерений, а такжеприступить к измерению электрослабого угла смешивания sin2 θW , не используя измерение асимметрии вперед-назад в лептонных распадах Z-бозона.2. Автор внес определяющий вклад в измерения поляризационных угловых коэффициентов в лептонных распадах Z-бозонов. Достигнутая точность измерений позволила увидеть вклад КХД поправок более высоких порядков. Сравнение полученных результатов с расчетами, выполненными с помощью различных Монте-Карлогенераторов событий, позволило уточнить используемые в них модели образованияпартонных ливней, а также устранить ряд ошибок в некоторых из них, что являетсяважным шагом на пути решения амбициозной задачи по измерению массы W-бозонас точностью несколько МэВ.3.
Автор внес существенный вклад в разработку, отладку и проверку алгоритмов идентификации электронов в эксперименте ATLAS. Под руководством автора была выполнена оптимизация алгоритмов идентификации электронов, используя информацию с детектора переходного излучения.
Автор внес существенный вклад в измерение, изучение и учет распределения пассивного вещества во внутреннем детектореперед входом в электромагнитный калориметр, что позволило увеличить эффективность идентификации электронов. Существенный вклад был внесен автором такжев работу по восстановлению энергетических потерь электронов за счет тормозного излучения в пассивном веществе внутреннего детектора. Это позволило поднятьэффективность регистрации электронов в эксперименте ATLAS в среднем на 5%.4. Автор внес определяющий вклад в разработку и создание торцевой части детекторапереходного излучения для внутреннего детектора эксперимента ATLAS.
Под егоруководством была выполнена сборка и испытания модулей типа А детектора переходного излучения в НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ. При определяющемвкладе автора была разработана методика проведения испытаний модулей детектора переходного излучения. Автор координировал установку и запуск внутреннегодетектора эксперимента ATLAS, который кроме детектора переходного излучениявключает в себя кремниевые полупроводниковые пиксельный детектор (англ., Pixel)и стриповый детектор (англ., Semi Conducter Tracker, SCT).125.
Автор участвовал в экспертной поддержке эксперимента и наборе экспериментальных данных в ходе работы коллайдера LHC.Из работ, выполненных в соавторстве, в диссертации представлены те положенияи результаты, которые получены либо лично соискателем, либо при его определяющейроли в постановке задач, разработке и реализации их решений.Апробация результатов работы. Результаты, представленные в диссертации, докладывались на совещаниях коллаборации ATLAS, семинарах ОФВЭ НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ, международной сессии-конференции секции ядерной физикиОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий» в 2012 году (Москва, 2012 г.)и в 2016 году (Дубна, 2016 г.), многочисленных международных конференциях.
Срединих XXIV International Workshop on Deep-Inelastic Scattering and Related Subjects (Гамбург, Германия, 2016 г.), The Annual Large Hadron Collider Physics Conference (СанктПетербург, Россия, 2015 г.). Technology and Instrumentation in Particle Physics (Цукуба,Япония, 2009 г.), Low X Physics (Реховот, Израиль, 2013 г.).Публикации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
