Έλεγχος για Νέα Φυσική σε τελικές καταστάσεις φωτονίων και εγκάρσιας ελλείπουσας ενέργειας, στο πείραμα CMS του CERN

Abstract

The thesis begins with a historical review of the history of HEP and the construction of the Standard Model. The idea of Supersymmetry is presented as an extension of the Standard Model, which is the subject of the two analyzes of the dissertation.The CERN CMS experiment description follows, along with pion beam tests analysis carried out in 2015 for the CMS tracker upgrade which is expected in 2022. Finally the two analyses of the thesis are presented, namely (a) search for a new physics in final states with one photon and missing transverse energy, and (b) search for Suppersymmetry in final states of two photon and missing transverse energy. Analysis (a) was carried out with the data collected from the CMS experiment in 2012 at 8 TeV center of mass energy at the end of the first phase of the experiment and analysis (b) with data collected in 2015 at the beginning of the second phase of the CMS experiment at 13 TeV center of mass energy.

Η διατριβή ξεκινά με μία ιστορική αναδρομή στην ιστορία της σωματιδιακής φυσικής υψηλών ενεργειών και στην κατασκευή του Καθιερωμένου Προτύπου. Παρουσιάζεται η ιδέα της Υπερσυμμετρίας ως επέκταση του Καθιερωμένου Προτύπου, η οποία αποτελεί το αντικείμενο αναζήτησης των δύο αναλύσεων της διατριβής.Έπειτα παρουσιάζεται το πείραμα CMS του CERN, μαζί με την περιγραφή των δοκιμών με δέσμη πιονίων οι οποίες πραγματοποιήθηκαν το 2015 και αφορούν στην αναβάθμιση του ανιχνευτή τροχιών η οποία αναμένεται το 2022. Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του ελέγχου του συστήματος λογικής των αναπτυσσόμενων αισθητήρων οι οποίοι θα χρησιμοποιηθούν στον αναβαθμισμένο ανιχνευτή και θα συνεισφέρουν στο σύστημα σκανδαλισμού πρώτου επιπέδου του πειράματος σε συνθήκες υψηλής φωτεινότητας.Ακολουθεί η παρουσίαση των δύο αναλύσεων της διατριβής, συγκεκριμένα: (α) αναζήτηση νέας φυσικής σε τελικές καταστάσεις ενός φωτονίου χαμηλής ενέργειας και εγκάρσιας ελλείπουσας ενέργειας, και (β) αναζήτηση νέας φυσικής σε τελικές καταστάσεις δύο φωτονίων και εγκάρσιας ελλείπουσας ενέργειας. Η πρώτη εκ των δύο, πραγματοποιήθηκε με τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από το πείραμα CMS το 2012 σε ενέργεια κέντρου μάζας 8 TeV, στο τέλος της πρώτης φάσης του πειράματος, και η δεύτερη με δεδομένα που συλλέχθηκαν το 2015 κατά την αρχή της δεύτερης φάσης του πειράματος CMS σε ενέργεια κέντρου μάζας 13 TeV.