Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apresenta-se neste trabalho um estudo de produção difrativa de pares tt, na topologia de dupla troca de pómeron (DPE) inclusiva, nas condições do CMS para alta luminosidade (2 x 1033 cm-2s-1). O canal de decaimento para o sistema tt é o Semi-Leptônico, comum quark × top decaindo em um jato de b, um múon e um neutrino e o outro em jatos, sendo um deles de b (tt → bbqqμνμ). O processo acima foi simulado com o gerador DPEMC v2.4 [12], juntamente com o código de simulação FAMOS [41], versão 1.4.0, do CMS. Dois modelos teóricos foram utilizados, aqueles de Cox & Forshaw [10], [11] e de Boonekamp, Peschanskie Royon [13], [14]. Como background dominante, temos a combinação de um evento de tt não difrativo com eventos de pile-up (em média7) na mesma colisão de feixe no LHC. Como utilizam-se Roman Pots) para selecionar os eventos difrativos, eventos não ocorre relacionados de pile-up gerando prótons próximos à linha do feixe juntamente com um evento de tt não difrativo, são indistinguíveis experimentalmente do caso difrativo. Para uma luminosidade integrada de 10 fb-1, obtém-se da ordem de centenas de eventos para este background, enquanto que de O(1)a O (100) eventos do sinal difrativo, dependendo do modelo teórico utilizado. / Inclusive DPE (double pomeron exchange) production of t pairs was studied for CMS high luminosity running (2 x 1033cm-2s-1 ), with one top decaying into a b-jet, a muon and a neutrino, and the other to jets, one of them a b-jet (bbqqμνμ). The process was simulated with the generator DPEMC v2.4 [12], together with the fast CMS simulation code FAMOS [41], version 1.4.0. Two theoretical models were used for this analysis, that of Cox & Forshaw [10], [11] and of Boonekamp, Peschanski and Royon [13], [14]. As dominant background, we have the overlap of a non-diffractive tt event with pile-up events (7 in average) in the same bunch crossing. Since we use Roman Pots to tag the diffractive event, uncorrelated diffractive pile-up events generating very forward diffractive protons can fake the non-diffractive event as a diffractive one. For an integrated luminosity of 10 fb-1 we obtain a number of events of O (100) for this background, while (1) to O (100) for the diffractive signal, depending on the theoretical model used.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apresenta-se neste trabalho um estudo de produção difrativa de pares tt, na topologia de dupla troca de pómeron (DPE) inclusiva, nas condições do CMS para alta luminosidade (2 x 1033 cm-2s-1). O canal de decaimento para o sistema tt é o Semi-Leptônico, comum quark × top decaindo em um jato de b, um múon e um neutrino e o outro em jatos, sendo um deles de b (tt → bbqqμνμ). O processo acima foi simulado com o gerador DPEMC v2.4 [12], juntamente com o código de simulação FAMOS [41], versão 1.4.0, do CMS. Dois modelos teóricos foram utilizados, aqueles de Cox & Forshaw [10], [11] e de Boonekamp, Peschanskie Royon [13], [14]. Como background dominante, temos a combinação de um evento de tt não difrativo com eventos de pile-up (em média7) na mesma colisão de feixe no LHC. Como utilizam-se Roman Pots) para selecionar os eventos difrativos, eventos não ocorre relacionados de pile-up gerando prótons próximos à linha do feixe juntamente com um evento de tt não difrativo, são indistinguíveis experimentalmente do caso difrativo. Para uma luminosidade integrada de 10 fb-1, obtém-se da ordem de centenas de eventos para este background, enquanto que de O(1)a O (100) eventos do sinal difrativo, dependendo do modelo teórico utilizado. / Inclusive DPE (double pomeron exchange) production of t pairs was studied for CMS high luminosity running (2 x 1033cm-2s-1 ), with one top decaying into a b-jet, a muon and a neutrino, and the other to jets, one of them a b-jet (bbqqμνμ). The process was simulated with the generator DPEMC v2.4 [12], together with the fast CMS simulation code FAMOS [41], version 1.4.0. Two theoretical models were used for this analysis, that of Cox & Forshaw [10], [11] and of Boonekamp, Peschanski and Royon [13], [14]. As dominant background, we have the overlap of a non-diffractive tt event with pile-up events (7 in average) in the same bunch crossing. Since we use Roman Pots to tag the diffractive event, uncorrelated diffractive pile-up events generating very forward diffractive protons can fake the non-diffractive event as a diffractive one. For an integrated luminosity of 10 fb-1 we obtain a number of events of O (100) for this background, while (1) to O (100) for the diffractive signal, depending on the theoretical model used.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho refere-se ao estudo sobre a razão da produção difrativa e total de B+ decaindo em J=y +K+, no ambiente do experimento CMS do colisor de prótons LHC do CERN, contribuindo assim com a compreensão geral do Modelo Padrão (SM) como a teoria das interações fundamentais entre as partículas elementares. Inicialmente, é apresentada uma análise com o intuito de selecionar os eventos que possuem um méson B+, uma vez que o canal de decaimento mencionado: poderá ser a primeira medida da produção exclusiva do méson B à escala de energia do LHC; é um dos principais canais de fundo para outras análises; e possibilita a utilização de um canal limpo para a calibração do CMS. Em seguida, é apresentada a forma de se identificar eventos difrativos no CMS, utilizando a baixa multiplicidade de torres ativas nos calorímetros CASTOR e HF. Esse estudo foi baseado em simulações computacionais, as quais reproduziram as condições físicas esperadas para o CMS/LHC, à energia de centro de massa de 10 TeV. Utilizou-se na geração de eventos o Monte Carlo POMWIG para as amostras difrativas e o PYTHIA para as demais. / This work concerns the study of the diffractive production ratio of the B+ meson decaying into J=y + K+, in the CMS/LHC environment, thus contributing to an general understanding of the Standard Model (SM) as the theory of fundamental interactions between elementary particles. To begin with, an analysis is done in order to select the events that have B+, as the study of the mentioned channel could provide the first measurement of the exclusive production of B mesons at the energy scale of the LHC. Also, it is an important channel both for further analysis and to make CMS calibrations. Furthermore, we show how to identify diffractive events in CMS, using low multiplicity of active cells in the forward calorimeters, HF and CASTOR. This study was based on computer simulations, which reproduce the Physics conditions expected for CMS at 10 TeV. The POMWIG generator was used to produce the diffractive samples and the others were done with PYTHIA.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho estudamos as características das distribuições da lacuna de rapidez em amostras de eventos de minimum bias de colisões pp a ps=7 TeV no CMS/LHC. Tais eventos são constituídos por processos difrativos, além de processos de QCD mole. São investigados o tamanho e a localização das lacunas, assim como as correlações entre as distribuições obtidas a partir dos objetos reconstruídos no detector e as distribuições obtidas a partir das partículas geradas via simulação Monte Carlo. Uma boa compreensão dessas distribuições pode, eventualmente, possibilitar a caracterização de eventos difrativos nos dados. / Rapidity gap distributions in minimum bias events from pp collisions at ps = 7TeV are studied. Minimum bias events are composed by diffractive processes and soft QCD processes. Gap size and position, as well as correlations between reconstructed distributions and Monte Carlo simulated distributions are investigated. A good understanding of such distributions may, eventually, make it possible characterize diffractive events in real data.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho refere-se ao estudo sobre a razão da produção difrativa e total de B+ decaindo em J=y +K+, no ambiente do experimento CMS do colisor de prótons LHC do CERN, contribuindo assim com a compreensão geral do Modelo Padrão (SM) como a teoria das interações fundamentais entre as partículas elementares. Inicialmente, é apresentada uma análise com o intuito de selecionar os eventos que possuem um méson B+, uma vez que o canal de decaimento mencionado: poderá ser a primeira medida da produção exclusiva do méson B à escala de energia do LHC; é um dos principais canais de fundo para outras análises; e possibilita a utilização de um canal limpo para a calibração do CMS. Em seguida, é apresentada a forma de se identificar eventos difrativos no CMS, utilizando a baixa multiplicidade de torres ativas nos calorímetros CASTOR e HF. Esse estudo foi baseado em simulações computacionais, as quais reproduziram as condições físicas esperadas para o CMS/LHC, à energia de centro de massa de 10 TeV. Utilizou-se na geração de eventos o Monte Carlo POMWIG para as amostras difrativas e o PYTHIA para as demais. / This work concerns the study of the diffractive production ratio of the B+ meson decaying into J=y + K+, in the CMS/LHC environment, thus contributing to an general understanding of the Standard Model (SM) as the theory of fundamental interactions between elementary particles. To begin with, an analysis is done in order to select the events that have B+, as the study of the mentioned channel could provide the first measurement of the exclusive production of B mesons at the energy scale of the LHC. Also, it is an important channel both for further analysis and to make CMS calibrations. Furthermore, we show how to identify diffractive events in CMS, using low multiplicity of active cells in the forward calorimeters, HF and CASTOR. This study was based on computer simulations, which reproduce the Physics conditions expected for CMS at 10 TeV. The POMWIG generator was used to produce the diffractive samples and the others were done with PYTHIA.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho estudamos as características das distribuições da lacuna de rapidez em amostras de eventos de minimum bias de colisões pp a ps=7 TeV no CMS/LHC. Tais eventos são constituídos por processos difrativos, além de processos de QCD mole. São investigados o tamanho e a localização das lacunas, assim como as correlações entre as distribuições obtidas a partir dos objetos reconstruídos no detector e as distribuições obtidas a partir das partículas geradas via simulação Monte Carlo. Uma boa compreensão dessas distribuições pode, eventualmente, possibilitar a caracterização de eventos difrativos nos dados. / Rapidity gap distributions in minimum bias events from pp collisions at ps = 7TeV are studied. Minimum bias events are composed by diffractive processes and soft QCD processes. Gap size and position, as well as correlations between reconstructed distributions and Monte Carlo simulated distributions are investigated. A good understanding of such distributions may, eventually, make it possible characterize diffractive events in real data.

We present a search for scalar and tensor unparticles in the diphoton final state produced in pp collisions at a center-of-mass energy of 10 TeV, with the CMS detector at LHC. The analysis focuses on the data sample corresponding to the integrated luminosity of 100 pb&amp / #8722 / 1, expected to be collected in the first LHC run. The exclusion limits on unparticle parameters, scaling dimension dU and coupling constant lambda, and the discovery potential for unparticles are presented. This is the first simulation study of the sensitivity to unparticles decaying into the diphoton final state at a hadron collider.

With the long awaited start-up of the LHC, TeV scale physics is now in reach of the particles physicists to explore. There are many questions about the nature to be answered, and many more theories to be tested trying to answer them. The ADD model of extra dimensions is one such model, written to address the large mass hi- erarchy between the two fundamental energy scales in nature, the electroweak and the Planck scales. ADD model predicts stronger gravity at sub-millimeter distance scales, which would then lead to an interesting physical object to be produced at proton collusions at the LHC: Tiny quantum black holes. In this thesis we study the discovery potential of CMS for quantum black hole events for proton-proton collusions at sqrt(s) = 14 TeV. Our study details the trigger response of CMS, various criteria and methods for background rejection, affect of experimental uncertainties on measurements, for different model parameter values.