Süpersimetrik parçacıkların CMS deneyinde gözlenmesi
Search for supersymmetric particles in CMS experiment
Yazar: FERHAT ÖZOK
Danışman: PROF. DR. K. GEDİZ AKDENİZ ; PROF. DR. RAMAZAN SEVER
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: CMS = CMS ; Süpersimetri = Supersymmetry

Özet:
LHC deneylerinden biri olan CMS deneyinde Higgs araştırmaları yanında SUSY ve diğer SM ötesi yeni fizik araştırmaları yapılmaktadır. LHC deneylerinde yapılan SUSY araştırmalarında Jet + kayıp enerji içeren son durumlar önem arz etmektedir. SM ötesi araştırmalarda SM dışı fizik sinyallerinin belirlenmesi ve bu sinyallerin kaynağını tanımlayacak uygun teorinin belirlenmesi önem taşımaktadır. SM'in süpersimetrik genişletilmesi için çeşitli olasılıklar bulunmaktadır. CMS'de genel olarak SUSY araştırmaları mSUGRA senaryosuna ait belirlenmiş parametre noktaları üzerinden yapılmakta da olsa SUSY araştırmaları için daha başka modeller de göz önüne alınmalıdır. Bu çalışmada Minimal Süpersimetrik Standart Model'in Ekstra U(1) genişletilmesi olan U'(1) modelin mSUGRA ile karşılaştırması yapılmıştır. CMS Deneyi SUSY araştırmalarında kullanılan mSUGRA noktaları LM0, LM1, LM6 ile U'(1) modelin karşılaştırılması yapılarak U(1)' modelin LHC'de gözlemlenebilme olasılığı irdelenmiştir. LHC'de gözlemlenmesi muhtemel SUSY sinyallerinin belirli bir modele bağlı gözlemlenip gözlemlenemeyeceği tartışılmıştır. Ayrıca bu çalışmada CMS Dedektör sisteminde p-p çarpışmaları sırasında gözlemlenebilecek durumlar incelenmiştir. HCAL kalorimetresinin jet yapılandırılmasındaki etkileri ve performansı kozmik veriler ve çarpışma verileri kullanılarak incelenmiştir. CMS deneyinde jet yapılandırması ve HCAL dedektörünün jet yapılandırmasına etkileri incelenmiştir. HF yenileme çalışmaları çerçevesinde kullanılması düşünülen PMT'lerin CERN'de yapılan nötron testlerinde nötronların PMT üzerindeki etkileri incelenmiştir.

Abstract:
The Compact Muon Selenoid (CMS) is one of the LHC (Large Hadron Collider) experiment. In addition to Higgs researches, SUSY and new researches on beyond the Standard Model are also investigated in CMS experiment. The final states containing jet +missing energy is one of the crucial cases of SUSY researches in LHC experiment. In beyond SM researches, non SM physical signals and the determination of the appreciate theory that can describe the source of these signals is important. There are various probabilities for the supersymmetric extension of SM. In CMS experiment, most of SUSY researches are investigated through the determined parameters concerning mSUGRA scenario however existence of other models for SUSY researches should be considered. In this study U'(1) model, which is the U(1) extension of the minimal supersymmetric Standard Model, is compared with the mSUGRA. The observation of the U'(1) model signatures in LHC is examined by comparing U'(1) model with mSugra points LM0, LM1, LM6. The probable observation of SUSY signals in LHC experiment with model dependent search is discussed. In this study, detector effects during the collision of p-p in CMS are also investigated. Jet reconstruction and effects of HCAL detector at CMS were studied. New PMTs which will be used in HF upgrade were tested with neutron source at CERN. Neutron effect on PMTs were studied.