In dieser Dissertation wird eine Suche nach der Produktion von ''down''-artigen b'' Anti-b'' Quark-Antiquark-Paaren einer sequentiellen vierten Generation von Fermionen präsentiert. Für die Suche wurden Endzustände mit zwei gleich geladenen Leptonen (e oder mu), mindestens zwei Jets (davon ein b-Jet), fehlender transversaler Energie und einer großen Summe der Transversalimpulse aller Elektronen, Muonen und Jets betrachtet. Für den Zerfall dieser b'' Anti-b'' Quark-Antiquark-Paare wurden zwei verschiedene Szenarien untersucht. Im ersten Szenario wird angenommen, dass beide b'' Quarks ausschliesslich in ein t Quark und ein W Boson zerfallen. Für das zweite Szenario werden variable Verzweigungsverhältnisse für die Zerfälle der b'' Quarks nach tW, cW und uW erlaubt. Die Suche wurde mit Daten durchgeführt, die von pp Kollisionen mit einer Schwerpunktsenergie von sqrt(s) = 8 TeV vom ATLAS Detektor am Large Hadron Collider aufgezeichnet wurden. Der benutzte Datensatz entspricht einer integrierten Luminosität von 14.3 fb^-1. Es wurde kein signifikanter Überschuss an Ereignissen über den erwarteten Ereignissen vom Untergrund beobachtet. Daher wurde im ersten Szenario eine untere Grenze auf die b''-Masse (m_b'') von 0.724 TeV mit einem Konfidenzniveau von 95% bestimmt. Im Falle des zweiten Szenarios mit variablen Verzweigungsverhältnissen wurden Ausschlussregionen mit einem Konfidenzniveau von 95% als Funktion der Masse des b''-Quarks und seiner Verzweigungsverhältnisse bestimmt. Die erhaltenen Grenzen auf m_b'' sind schwächer verglichen mit dem Ergebnis für ein Verzweigungsverhältniss von 100% für b''->tW. / This thesis presents a search for the production of down-type b'' anti-b'' quark-antiquark pairs of a sequential fourth generation of fermions. In this search, final states with two same-sign charged leptons (e or mu), at least two jets (including at least one b-jet), missing transverse energy and a large total sum of the transverse momenta of all electrons, muons and jets were considered. Two different scenarios were assumed for the decays of these $b'' anti-b'' quark pairs. In the first scenario the two b'' quarks were considered to decay exclusively into a t quark and a W boson. For the second scenario, variable branching fractions for the decays of the b'' quarks into tW, cW and uW were allowed. The search was performed using data from pp collisions at a center-of-mass energy of sqrt(s) = 8 TeV recorded by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. The used dataset corresponds to an integrated luminosity of 14.3 fb^-1. No significant excess of events over the background expectation was observed. Hence a lower limit on the b'' mass of 0.724 TeV was set with 95% confidence level in the first scenario. In case of the second scenario with variable branching fractions, exclusion areas with 95% confidence level were derived as a function of the b'' mass and its decay branching fractions. These limits are less stringent compared to the result assuming a branching fraction of 100% for b''->tW.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/17487 |
| Date | 28 October 2013 |
| Creators | Wendland, Dennis Patrick |
| Contributors | Lacker, Heiko, Lohse, Thomas, Strässner, Arno |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | Namensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Keine Bearbeitung, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/ |
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