In dieser Arbeit wird die Suche nach geladenen Higgs Bosonen (H±) vorgestellt. Dafür wurden
Proton–Proton Kollisionen, die bei einer Schwerpunktsenergie von 13 TeV in den Jahren
2015 und 2016 mit einer integrierten Luminosität von 36.1 fb−1 mit dem ATLAS-Experiment
produziert wurden, untersucht. Die Existenz solcher geladener Higgs Bosonen wird in verschiedenen Modellen jenseits des Standardmodells vorhergesagt und ist auch dadurch motiviert, das dass Standardmodell nicht immer eine Erklärung für verschiedenste beobachtete
Phänomene liefern kann. Diese Arbeit konzentriert sich auf geladene Higgs Bosonen, die eine
höhere Masse als das top Quark besitzen und über H± → tb zerfallen. Die H± Produktion, in
Verbindung mit einem top und einem bottom Quark pp → tbH±, wird im Massenbereich von
200 bis 2000 GeV untersucht. Die Suche nach H± in dieser Arbeit beschränkt sich auf Endzustände mit einem geladenen Lepton und mehreren Jets. Mit Hilfe eines boosted decision trees werden verschiedenste kinematische Variablen miteinander kombiniert, um dadurch das H± Signal besser von dem Standardmodell Untergrund unterscheiden zu können. Es wurde kein signifikanter Unterschied zum vorhergesagten Standardmodell-Untergrund gemessen und deshalb Ausschlussgrenzen für den Produktionswirkungsquerschnitt mal Verzweigungsverhältnis dieses H± Zerfalls berechnet. Weitere Ausschlussgrenzen wurden für den tanβ Parameter des MSSM Modells für die mhmod− und hMSSM Benchmark-Szenarien bestimmt. Die Ergebnisse dieser Arbeit übertreffen alle bisherigen Ausschlussgrenzen - insbesondere werden zum ersten Mal Erkenntnisse über den Massenbereich bis zu 2000 GeV gewonnen. / This thesis presents a search for charged Higgs bosons produced in proton–proton collisions
at a centre-of-mass energy of 13 TeV, using 36.1 fb−1 of data collected by the ATLAS detector
at the LHC in 2015 and 2016. The existence of charged Higgs bosons is predicted by various
theories Beyond the Standard Model and it is motivated by the inadequacy of the Standard
Model to explain some observed experimental phenomena. The work focuses on charged Higgs
bosons heavier than the top quark and decaying via H± → tb. The production in association
with a top and a bottom quark (pp → tbH±) is investigated in the mass range between 200
and 2000 GeV. A final state containing one charged lepton and jets is considered. Multiple
kinematic variables are combined using a boosted decision tree (BDT) in order to separate
signal and background. The output of the BDT is used to perform a profile likelihood fit
of the Monte Carlo predictions to the observed data. No significant excess of events above
the expected Standard Model background is observed, therefore upper limits are set for the
cross-section of the charged Higgs boson production times the branching fraction of its decay.
Limits are also provided for the tanβ parameter of the MSSM, in the mhmod− and hMSSM
benchmark scenarios. The work improves the reach of all previous searches, including for the
first time masses ranging up to 2000 GeV.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/20571 |
| Date | 05 March 2019 |
| Creators | Peri, Francesco |
| Contributors | Lohse, Thomas, Haller, Johannes, Lacker, Heiko |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | (CC BY-NC-ND 3.0 DE) Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/ |
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