Abschlussarbeiten
Sie interessieren sich für eine Abschlussarbeit im Bereich der experimentellen Teilchenphysik?
Wir bieten jederzeit Themen für Bachelor- und Masterarbeiten zu aktuellen Forschungsfragen an, die sich mit der Rekonstruktion von hadronischen Signalen im ATLAS Detektor beschäftigen. Eine Übersicht der aktuell verfügbaren Themen in unserer Nachwuchsgruppe finden Sie unten auf dieser Seite. Auch einen Überblick über die in unserer Gruppe bisher zu diesem Thema angefertigten Abschlussarbeiten finden Sie weiter unten.
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Aktuell verfügbare Themen für Abschlussarbeiten
Large-radius Jet Kalibration für HL-LHC
- Teilchenphysik - NWG Delitzsch
Bis Jets in Messungen oder Suchen nach neuer Physik verwendet werden können, ist eine Vielzahl von Rekonstruktionsalgorithmen und Kalibrierungen nötig, die sowohl auf Monte Carlo (MC) generierten Pseudodaten sowie am ATLAS-Detektor aufgenommenen Daten basieren. Nach der Rekonstruktion werden die Jets zunächst mit Hilfe von MC kalibriert, um mögliche für mögliche Effekte in der Rekonstruktion zu korrigieren. Im hadronischen Schauer können zum Beispiel Neutrinos entstehen, die den Detektor verlassen ohne Energie zu hinterlassen, d.h. Energie geht in der Rekonstruktion verloren. Des Weiteren könnten Hadronen außerhalb des Radius des Jets liegen und Energie ebenfalls verloren gehen. Anschließend folgt eine in situ Kalibrierung, bei der Abweichungen der Jet-Energie-Skala (JES) zwischen Daten und MC generierten Pseudodaten entfernt werden. Die JES korrigiert dabei Effekte des Detektors, beispielsweise Verluste durch passives Detektormaterial, Effekte des Rekonstruktionsalgorithmus des Jets, der Fragmentierung und von Pileup (simultane pp Kollisionen).
Für die in-situ Kalibrierung werden verschiedene Analysen kombiniert, um einen großen kinematischen Bereich abzudecken. Bei der Direct-Balance Methode mit Z+jets-Ereignissen wird dabei eine Selektion verwendet, bei der ein Large-Radius-Jet und ein dileptonisch zerfallendes Z-Boson, das in Gegenrichtung des Jets produziert wird, ausgewählt werden. Aus den geladenen Leptonpaaren wird ein gut kalibriertes Referenzobjekt konstruiert, das zur Kalibrierung des Transversalimpulses des Jets verwendet wird. Hier wird
die Transversalimpulserhaltung ausgenutzt, wobei berücksichtigt wird, dass keine weitere hadronische Aktivität vorliegt, da sonst die Balancierung der Objekte gegeneinander nicht sinnvoll ist.
In diesem Projekt sollen Studien im Hinblick auf das Upgrade des LHCs (High-Luminosity LHC) durchgeführt werden, die dazu dienen sollen die Simulation und Detektorkonditionen zu validieren. Des Weiteren soll demonstriert werden, dass auch bei den hohen Pileup-Raten, die Methode noch funktioniert, da viele Ereignisse zusätzliche hadronische Aktivität enthalten werden.
Abgeschlossene Abschlussarbeiten
Masterarbeiten
Jan Jäkel | Jet-Lepton Overlap Removal Optimization in context of the boosted H to WW to lnuqq measurement using Run 2 data in ATLAS | April 2024 |
Simone Ruscelli | Feasibility studies for the extraction of the efficiency of boosted W/Z identification algorithms in diboson events using 13 TeV proton-proton collisions in ATLAS | September 2023 |
Bachelorarbeiten
Joel Koch | Quark versus gluon tagging in the forward direction using topo-towers with the ATLAS detector | August 2023 |
Bastian Schuchardt | Achievable performance of boosted object identification algorithms using machine learning techniques in ATLAS | Juli 2023 |
Simon Unterste-Wilms | Performance of boosted object identification in fast simulation at the ATLAS Experiment | Februar 2023 |