Inhaltszusammenfassung

Die Forschungseinrichtung CERN in Genf ist das weltgrößte Teilchenphysiklabor und beheimatet mit dem Large Hadron Collider (LHC) den höchstenergetischen Teilchenbeschleuniger. Mit der Entdeckung des Higgs Bosons 2012 durch die LHC Experimente ATLAS und CMS wurde ein Meilenstein im Verständnis des Standard Modells der Teilchenphysik erreicht. Die Suche nach neuen Teilchen und im Allgemeinen, nach neuer Physik, ist eine der Hauptgründe für Hochenergieteilchenphysikexperimente. Unbekannte Teilc...Die Forschungseinrichtung CERN in Genf ist das weltgrößte Teilchenphysiklabor und beheimatet mit dem Large Hadron Collider (LHC) den höchstenergetischen Teilchenbeschleuniger. Mit der Entdeckung des Higgs Bosons 2012 durch die LHC Experimente ATLAS und CMS wurde ein Meilenstein im Verständnis des Standard Modells der Teilchenphysik erreicht. Die Suche nach neuen Teilchen und im Allgemeinen, nach neuer Physik, ist eine der Hauptgründe für Hochenergieteilchenphysikexperimente. Unbekannte Teilchen können zum einen durch ihre direkte Erzeugung in Teilchenkollisionen nachgewiesen werden, zum anderen kann auf sie aber auch durch Abweichungen von Präzisionsmessungen von der Standard Modell Vorhersage geschlossen werden. Treten neue Teilchen oder Wechselwirkung als Beitrag in bekannten Prozessen auf, kann beispielsweise das Verzweigungsverhältnis von Teilchenzerfällen verändert werden. In dieser Arbeit wird eine erste Messung des W-Boson Zerfallsverhältnisses BR(W to tau nu nu to mu nu nu)/BR(W to mu nu) am LHC vorgestellt. Dieser Prozess ist relevant, da fühere Messungen Hinweis auf eine Verletzung der Leptonuniversalität in der dritten Generation gegeben haben. Die Messung wurde als ein Templatefit kinematischer Variablen der Monte Carlo simulierten Detektorsignale an die gemessenen Daten implementiert. Im Rahmen dieser Analyse wurde die wohlverstandenen Daten und Simulationen der $W$~Boson Massenmessung bei einer Schwerpunktenergie von sqrt(s) = 7 TeV verwendet. Innerhalb der kinematischen Schnitte dieser Analyse wurde das Verzweigungsverhältnis BR W to tau nu to mu nu nu) = 0.228 + 0.024(0.010)-0.023(0.010) bei einer Messgenauigkeit von 13% gemessen, wobei eine untersuchte Erweiterung des kinematischen Bereichs eine 4% Ungenauigkeit und damit einen Einfluss auf den Weltmittelwert erwarten lässt. Da der LHC dauerhaft weiterentwickelt wird und die Umsetzung des Hochraten LHC beschlossen wurde, müssen auch die Teilchendetektoren an die höheren Interaktionsraten angepasst werden um zukünftige Präzisionsmessungen zu gewährleisten. Im Rahmen des ATLAS New Small Wheel Upgrades für verbesserte Hochratentriggerbedingungen wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Produktionsstätte für hochplanare großflächige Detektorkomponenten aufgebaut. Neben den Produktionsprozessen und der Infrastruktur wurde die Qualitätssicherung und -kontrolle entwickelt, die anlaufende Produktion geleitet und die laufende Produktion begleitet. Die Ergebnisse der Qualitätskontrolle zeigen, dass die Produktion nicht nur mit Abstand als erste in der Kollaboration abgeschlossen werden konnte, sondern auch 90% der Produkte die ATLAS Anforderungen erfüllten. Die übrigen Komponenten konnten nach einer geringfügigen Aufarbeitung ebenfalls zum Einbau im New Small Wheel freigegeben werden. In dieser Arbeit wird der komplette Ablauf von der Werkzeugentwicklung über die Produktionsabläufe bis zur Qualitätssicherung dargelegt.» weiterlesen» einklappen

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DDC Sachgruppe:
Physik