Measurement of the total W- and Z-boson production cross sections in pp collisions at 2.76 TeV with the ATLAS detector
Creators: name: Gasnikova, Ksenia
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2018
Subjects: subject: Teilchenphysik
subject: Large Hadron Collider
subject: Standardmodell
subject: Vektorbosonen
subject: Particle Physics
subject: Standard Model
subject: Vector bosons
subject: 530 Physik
subject: UO 5100
subject: UO 6420
subject: UN 7200

description: Es werden Messungen der totalen Wirkungsquerschnitte der Prozesse pp → W/Z → ll′ in Endzuständen mit Elektronen und Myonen präsentiert. Für diese Analyse werden Daten, die im Jahr 2013 mit dem ATLAS-Detekor am LHC bei einer Schwerpunktsenergie von √s= 2.76 TeV aufgezeichnet wurden und einer integrierten Luminosität von pb−1 entsprechen, verwendet. In dieser Analyse werden mehrere Quellen systematischer Unsicherheiten berücksichtigt. Die Untergründe werden sowohl mittels Simulationen (für elektroschwache und tt ̄ Un- tergründe) als auch mithilfe datengetriebener Methoden (für den Multi-Jet Untergrund) abgeschätzt. Die Resultate der Elektron- und Myon-Kanäle werden kombiniert und ergeben die folgenden Wirkungsquerschnitte: sigma_fid(W → lν) = 2206.3±20.2(stat.)±10.6(sys.)±68.4(lumi.)[pb], sigma_fid(Z → ll) = 200.4±6.1(stat.)±0.3(sys.)±6.2(lumi.)[pb]. Die kombinierten Wirkungsquerschnitte werden zur Berechnung der Wirkungsquerschnitts- Verhältnisse W/Z und W+/W− benutzt. Die Ergebnisse werden mit QCD-Berechnungen unterschiedlicher Ordnungen verglichen. Der Einfluss dieser Messung auf Partonverteilungsfunktionen (parton distribution func- tions, PDFs) wird abgeschätzt. Die gesamte Unsicherheit dieser Messungen ist vergleich- bar mit den Unsicherheiten aktueller PDFs, weshalb diese Analyse zur Einbeziehung in zukünftige PDF-Bestimmungen geeignet ist. Außerdem wurden Studien zur Frozen Showers Methode zur schnelleren Simulation von Ereignissen im ATLAS-Detektor durchgeführt. Es wurde eine neue Methode zur Gener- ierung einer Frozen Showers Bibliothek entwickelt, die eine Reduzierung der für diesen Abschnitt benötigten Zeit erlaubt.
description: Measurements of the total pp → W/Z → ll′ cross sections in the electron and muon s = 2.76 TeV with the ATLAS detector at the LHC (in 2013), corresponding to a total integrated luminosity of 4 channels are presented. Data collected at a center-of-mass energy pb−1, are used for this analysis. In this measurement, several sources of systematic uncertainties are estimated. The back- ground contribution is estimated using simulation (for electroweak and tt ̄ backgrounds) as well as data-driven methods (for the multijet background). The combined results for electron and muon channels provide the following cross sections: sigma_fid(W → lν) = 2206.3±20.2(stat.)±10.6(sys.)±68.4(lumi.)[pb], sigma_fid(Z → ll) = 200.4±6.1(stat.)±0.3(sys.)±6.2(lumi.)[pb]. The combined cross sections are used for the calculation of the W/Z and W+/W− cross section ratios. These results are compared with different orders of QCD calculations. The effect of the addition of the measured cross sections to the parton density functions (PDF) is estimated. The total uncertainty of the measurements is comparable to the current global PDF uncer- tainties, which makes them applicable for future PDF determination. Additionally, studies of the Frozen Showers method for fast simulation have been per- formed. A new method of Frozen Showers library generation, allowing to reduce time spend on this stage, is developed.