Сведения о результатах публичной защиты (1145398), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В результате был сделан вывод, что для проведения3модельно независимых измерений электрослабого угла смешивания необходимо измеритьзависимость поляризационного коэффициента А4 от массы дилептонной пары. Именно этаработа и послужила отправной точкой для постановки задачи об измерении полного набораполяризационных угловых коэффициентов и отработки методики их измерения с цельюминимизации систематических ошибок. В статьях Aad G,... Fedin O... et al., ATLAS Collaboration, “Measurement of the Z/g*-bosontransverse distribution in pp collisions at Ös = 7 TeV with the ATLAS detector” // JHEP 9 (2014) 145(47 страниц) и Aad G,...Fedin O...et al., ATLAS Collaboration, “Measurement of the transversemomentum and j*h distributions of Drell–Yan lepton pairs in proton-proton collisions at Ös = 8 TeVwith the ATLAS detector” // Eur.
Phys. J. C. 76 (2016) 1 (61 страница) при участии авторапродолжено изучение процессов распада Z-бозонов в лептоны с целью измерения спектрапоперечных импульсов и переменной j*h, которая прямо пропорциональна поперечномуимпульсу Z-бозона, но как было показано, имеет меньшую систематическую ошибку вобласти малых pZT, что позволяет провести более точные сравнения с теоретическимирасчетами.
В результате выполнения данной работы автором была сформулирована идея онепрямом измерении спектра поперечных импульсов Z-бозонов, путем восстановленияспектра из измерений полного набора поляризационных угловых коэффициентов взависимости от их поперечного импульса. В настоящее время, используя методику измеренияугловых коэффициентов, разработанную в данной диссертации, эта идея реализуется вэксперименте ATLAS.В статьях Aad G,...Fedin O...et al., ATLAS Collaboration, “Measurement of the angularcoefficients in Z-boson events using electron and muon pairs from data taken at Ös = 8 TeV with theATLAS detector” // JHEP 8 (2016) 159 (101 страница), Федин О. “Измерение поляризационныхугловых коэффициентов в процессах лептонного распада Z-бозона в эксперименте ATLAS наLHC” // Физика элементарных частиц и атомного ядра 48 (2017) 649 (4 страницы), Ezhilov A.,Fedin O., “Precision studies of Drell–Yan transverse momentum distributions and the polarisationangular coefficients in Z-boson decays with the ATLAS detector” // Proceedings of Science.DIS2016 (2016) 121 (6 страниц) приводится описание методики измерения поляризационныхугловых коэффициентов, результаты этих измерений, оценка систематических погрешностейизмерений, результаты теоретических расчетов и сравнений измеренных значений стеоретическими.
Вклад автора в данную работу заключался в постановке задачи, разработкеметодики измерений, выполнении теоретических расчетов и оценки систематическихошибок измерений.В диссертации отсутствуют недостоверные сведения об опубликованных соискателемученой степени работах.На диссертацию и автореферат поступили положительные отзывы официальныхоппонентов.
Они в целом согласуются с отзывом ведущей организации.В отзыве официального оппонента Баранова Сергея Павловича отмечаются разносторонниеталанты автора, которые простираются от разработки детектора переходного излучения, егосборки и испытания до отладки и проверки алгоритмов идентификации электронов, до4проведения обработки полученных данных и извлечения из них угловых коэффициентовметодами матиматической статистики.
Новизна и актуальность тематики, а также высокийуровень полученных результатов не вызывают ни малейших сомнений.В качестве замечаний можно отметить лишь косметические, имеющие литературныйхарактер:1. Возможно, введение было бы более уместно начать не с бозона Хиггса, лежащего встороне от темы диссертации, а непосредственно с W- и Z-бозонов, так как они также былиоткрыты в ЦЕРНе и там же подробно теперь исследуются на ускорителе нового поколения.2.
Учитывая правила русской грамматики о склонении иностранных мужских фамилий,правильнее говорить процесс Дрелла-Яна и соотношение Лама-Тунга.По мнению оппонента, отмеченные погрешности ни в коей мере не отменяют полученныхавтором результатов и не умаляют их научной значимости.В отзыве официального оппонента Просина Василия Владимировича отмечаетсяактуальность, научная новизна, практическая значимость и достоверность работы, а такжезначительный личный вклад автора в разработку, создание и запуск торцевых частейдетектора переходного излучения TRT, которые являются частью внутреннего детектораустановки ATLAS.В качестве замечаний можно отметить:1. При перечислении целей работы, научной новизны и основных результатов работытакие основополагающие экспериментальные пункты, как создание уникальногодетектора переходного излучения TRT и разработка алгоритмов идентификацииэлектронов с использованием информации с детектора TRT перечисляются в концесписка. Так как без решения этих вопросов невозможно было бы получениеэкспериментальных результатов представленной работы, то более естественным былобы видеть их в начале списка.2.
Надписи на рисунках выполнены на английском языке, что создает трудностипонимания для русского читателя.По мнению оппонента, указанные замечания не снижают высокого качества проведенныхисследований. Результаты, приведенные в диссертации, опубликованы в рецензируемыхжурналах, а личный вклад автора не вызывает сомнений. Отмечается, что результаты,полученные автором диссертации, могут быть использованы при проведении, планированиии анализе экспериментов как в нашей стране, так и в зарубежных научных центрах.В отзыве официального оппонента Ющенко Олега Петровича отмечается, что результатыпо первому измерению угловых коэффициентов А5-7 являются выдающимися и, безусловно,открывают новое направление в физике элементарных частиц.В качестве замечаний можно отметить:1.
Не понятно утверждение автора, что факторизация и универсальность партонныхфункций распределения приводит к независимости результатов для процессовДрелла-Яна от свободных параметров, так как нигде не обсуждается о какихпараметрах идет речь.52. Некоторые рисунки слишком мелки. Иногда неудачно выбиратся обозначения вформулах.3. Автор указывает, что для надежной работы дрейфовых приборов очень важнатемпературная стабилизация и обеспечение минимального градиента по длине трубки,но в тексте нет информации о том, как осуществляется мониторинг температуры.Полезно было бы привести среднюю загрузку на трубку, что особенно важно дляторцевых частей детектора при работе LHC на полной светимости.4. Не вполне понятно утверждение о том, что энергия реконструированного электронаопределяется энергией кластера в калориметре.5.
Автор использует термин «дискриминируемая» переменная, хотя болееупотребительным является термин «дискриминирующая».6. Рассматривая метод совместного фита различных каналов, автор вводитиндивидуальные коэффициенты Аi для каждого канала. Однако распад Z-бозонаполностью отделен от его рождения и прекрасно определен в Стандартной модели.Такой подход был бы оправдан, если бы кроме s-канальной диаграммы с Z-бозономсуществовали и t-канальные диаграммы и возникала бы необходимость учитывать ихинтерференцию.
В случае рр-коллайдера можно добавить лишь бокс-диаграмму,которая имеет уже следующий порядок по константе as и дает одинаковый вклад в е+еи µ+µ- каналы, поскольку разница масс фермионов на фоне их больших энергийпренебрежимо мала. Поэтому это выглядит как некое «превышение точности» иувеличение параметров фита. С другой стороны такой подход, конечно же хорош дляконтроля самосогласованности результатов в разных каналах.По мнению оппонента, перечисленные замечания носят в большей степени «редакционный»характер и ни в коем случае не снижают высокого уровня диссертации.
Подчеркиваетсяобщий высокий уровень работы, актуальность, научная новизна, которая не вызываетсомнений, и большой, решающий вклад автора в работы, вошедшие в диссертацию.Выбор официальных оппонентов обосновывается высокой квалификацией Баранова С. П.,Просина В. В. и Ющенко О. П. в области физики высоких энергий и элементраных частиц.Выбор ведущей организации обосновывается близостью темы диссертационной работы кнаправления исследований, проводимых в Институте Ядерных Исследований РоссийскойАкадемии наукДиссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателемисследований:разработан и создан уникальный детектора переходного излучения TRT для торцевой частиэксперимента ATLAS, который обеспечивает высокую эффективность восстановления трековзаряженных частиц, позволяет улучшить импульсное разрешение внутреннего детектораэксперимента ATLAS при больших поперечных импульсах на 10%, а также способенпроводить дополнительную идентификацию электронов в условиях большоймножественности заряженных частиц и большой частоты протон-протонных столкновений,реализуемых на коллайдере LHC;6введен в эксплуатацию и успешно работает в составе установки ATLAS на коллайдере LHCдетектор переходного излучения;доказана возможность использования детекторов переходного излучения в крупныхколлйдерных эксперментах для идентификации электронов и подавления адронного фона;получены новые экспериментальные данные для инклюзивных спектров рожденияZ-бозонов в канале их распада на электронные или мюонные пары по поперечному импульсуи быстроте Z-бозона в протон-протонных взаимодействиях при беспрецедентно высокихэнергиях s = Ö8 ТэВ;разработаны алгоритмы идентификации электронов, использующие информацию сдетекторапереходногоизлучения,позволяющиепроводитьдополнительнуюидентификацию электронов в широком диапазоне их поперечных импульсов от 0,5 до100 ГэВ;предложен и реализован метод тагирования электронов от распадов Z-бозонов иJ/Y-мезонов для измерения эффективности реконструкции и идентификации электронов,используя который измерены эффективности реконструкции и идентификации электронов ивведены соответсвующие поправки в моделирование событий в детекторе ATLAS;разработан и внедрен новый метод измерения полного набора поляризационных угловыхкоэффициентов лептонных пар, рождающихся в процессе Дрелла–Яна в области массZ-бозона в протон-протонных столкновениях с энергией s = Ö8 ТэВ, путем измеренияугловых распределений лептонов (электронов и мюонов) от распадов Z-бозонов;измерены поляризационные угловые коэффициенты как функции поперечного импульса pZTZ-бозона вплоть до pZT < 600 ГэВ интегрально по всему диапазону псевдобыстроты yZZ-бозона, а также в трех диапазонах по быстроте: 0 < | yZ | < 1,1,0 < | yZ | < 2,0 и 2,0 <|yZ| < 3,5;= 0, которое означает,продемонстрировано нарушение соотношения Лам – Тунга что при высоких энергиях доминирующим является рождение Z-бозона с поперечнойполяризацией, и это выполняется для любой системы покоя Z-бозона;показано, что разность коэффициентов А0-А2, значительно отклоняется от расчетов по КХДтеории возмущений, выполненных в NNLO приближении, что указывает на необходимостьучета теоретических поправок более высоких порядков для описания измеренной разностикоэффициентов;впервые экспериментально доказано, что угловые коэффициенты А5, А6 и А7 отличны отнуля, как это и ожидалось из теоретических расчетов по теории возмущений КХД в NNLOприближении.Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что:доказана возможность проведения высокопрецизионных расчетов поляризационныхугловых коэффициентов в фиксированных порядках пертурбартивной теории КХД спомощью генераторов FEWZ и DYNNLO, а также с помощью ряда Монте-Карло генераторовсобытий SHERPA, POWHEG, HERWIG и других;раскрыта необходимость учета поправок более высокого порядка КХД теории возмущенийдля описания зависимости разности коэффициентов А0-А2 от поперечного импульсаZ-бозона;проведено сравнение измеренных зависимостей угловых коэффициентов с теоретическимирасчетами и показана необходимость учета теоретических поправок более высоких порядков7теории возмущений для точного описания измеренных зависимостей;изученыфакторы, обуславливающие точность измерения угловых поляризационныхкоэффициентов Z-бозонов, рождающихся в протон-протонных столкновениях на коллайдереLHC в эксперименте ATLAS.показано, что достигнутая точность измеренных поляризационных угловых коэффициентовдостаточна, чтобы увидеть отличия, которые возникают в расчетах из-за выбора разныхтеоретических моделей образования партонных ливней и "underline"событий в Монте-Карлогенераторах событий, а также из-за выбора шкалы факторизации.изложена, разработанная автором, новая методика измерения поляризационных угловыхкоэффициентов;результативно использованы результаты измерения угловых коэффициентов, полученныеавтором, для введения коррекций в существующие Монте-Карло генераторы событий, сцелью улучшения точности моделирования угловых распределений лептонов от распадовZ-бозонов;предложена и проведена модернизация алгоритма реконструкции треков электронов дляучета нелинейных эффектов, связанных с потерей энергии электронами на тормозноеизлучение.Значение полученных соискателем результатов исследования для практики подтверждаетсятем, что:создан уникальный детектор переходного излучения TRT для торцевой части экспериментаATLAS, который успешно работает в условиях большой множественности заряженныхчастиц и большой частоты протон-протонных столкновений, реализуемых на коллайдереLHC;впервые представлены измерения полного набора угловых поляризационныхкоэффициентов в зависимости от поперечного импульса pZT Z-бозона вплоть до pZT < 600ГэВ интегрально по всему диапазону псевдобыстроты yZ Z-бозона, а также в трех диапазонахпо быстроте: 0 < | yZ | < 1,1,0 < | yZ | < 2,0 и 2,0 <|yZ| < 3,5 c точностью, которая достаточна,чтобы увидеть отличия, которые возникают в расчетах из-за выбора разных теоретическихмоделей образования партонных ливней и "underline" событий в генераторах событий, атакже выбора шкалы факторизации;определены эффективности реконструкции и идентификации электронов, что позволиловнести соответствующие поправки при моделировании регистрации электронов в детектореATLAS, и улучшить точность описания с помощью моделирования процессов с одним илинесколькими электронами в конечном состоянии;разработан метод восстановления энергетических потерь электронов из-за тормозногоизлучения в пассивном веществе внутреннего детектора, что позволило поднятьэффективность регистрации электронов в эксперименте ATLAS в среднем на 5 %;основываясь на результатах данной работы введены поправки в соответствующиеМонте-Карло генераторы событий рождения Z- и W-бозонов, которые улучшают описаниеугловых распределений лептонов от их распадов, что является несомненно важным,особенно для W-бозона, в связи с амбициозной задачей, стоящей перед экспериментомATLAS, по прецизионному измерению одного из важнейших параметров Стандартноймодели - массы W-бозона с точностью не хуже 10 МэВ; Оценка достоверности результатов исследования выявила:экспериментальная работа выполнялась в Европейском центре ядерных исследования накрупнейшем в мире коллайдере LHC на одной из самых современнных установок ATLAS.8Детально исследованы различные источники систематических ошибок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
