NAGIOS: RODERIC FUNCIONANDO

Future Linear Colliders Detector R&D, Jet Reconstruction and Top Physics potential

Repositori DSpace/Manakin

Valencià Castellano

Inici
Investigació
e-prints
22 - Física
Visualitza element

IMPORTANT: Aquest repositori està en una versió antiga des del 3/12/2023. La nova instal.lació está en https://roderic.uv.es/

Future Linear Colliders Detector R&D, Jet Reconstruction and Top Physics potential

Mostra el registre parcial de l'element

dc.contributor.advisor	Vos, Marcel
dc.contributor.advisor	Ros Martínez, Eduardo
dc.contributor.author	García García, Ignacio
dc.contributor.other	Departament de Física Atòmica, Molecular i Nuclear	es_ES
dc.date.accessioned	2016-12-07T12:48:50Z
dc.date.available	2016-12-08T05:45:06Z
dc.date.issued	2016	es_ES
dc.date.submitted	16-12-2016	es_ES
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10550/56284
dc.description.abstract	During the 20th century, discoveries and measurements at colliders, combined with progress in theoretical physics, allowed us to formulate the Standard Model of the in- teractions between the constituents of matter. Today, there are two advanced projects for a new installation that will collide electrons and positrons covering an energy range from several hundreds of GeV to the multi-TeV scale, the International Linear Collider (ILC) and the Compact Linear Collider (CLIC). These Future Linear Colliders give the opportunity to study the top quark with unprecedented precision. Measurements of top quark properties are of special interest, as the top quark is the heaviest ele- mentary particle of the SM. Precision measurements of top quark properties at e+e− colliders promise therefore to be highly sensitive to physics beyond the SM. This thesis has three complementary parts. The first is dedicated to the R&D of the ILD detector concept for future e+e− colliders, more precisely, the innermost region of the detector. A thermo-mechanical characterization of ultra-thin self-supporting silicon sensors is carried out and a first mock-up of the forward tracker is designed and characterized. Additionally, the possibility of integrated micro-cooling circuits in the active silicon sensors is demonstrated. The program of precision physics scheduled for future colliders requires excellent detectors, but it also demands the best reconstruction algorithms. In the second part of the thesis the jet reconstruction performance is evaluated at different centre-of-mass energies and a new sequential jet reconstruction algorithm is proposed to deal with the expected γγ → hadrons background levels at ILC and CLIC. The last part is focused on the top quark physics potential of future colliders. I demonstrate that both projects can constrain the top quark CP-conserving electro- weak couplings and CP-violating couplings to the % level. The potential of an e+e− collider with polarized beams, an integrated luminosity of 500 fb−1 and centre-of- mass energies of √s = 500 GeV for ILC or √s = 380 GeV for CLIC is studied in full simulation. The sensitivity to new physics is over an order of magnitude with respect to what is expected from LHC.	en_US
dc.description.abstract	RESUMEN: Durante el siglo XX, los descubrimientos de nuevas partículas y las medidas realizadas en los colisionadores, junto con el progreso de la física teórica, nos permitieron formular el Modelo Estándar (SM) de las interacciones entre los constituyentes de la materia. El descubrimiento del bosón de Higgs en el LHC fue un gran paso en nuestra compren- sión de las interacciones fundamentales de la naturaleza y la estructura de la materia descrita por el Modelo Estándar. Con el fin de establecer el mecanismo de ruptura de simetría electrodébil, todas las propiedades del bosón de Higgs (masa, acoplamientos, amplitud de desintegración, espín) deben medirse con precisión. El LHC tiene excelentes perspectivas para los futuros períodos de funcionamiento 2 y 3 donde los haces protón-protón chocan con una energía de √s = 13 TeV desde mayo de 2015. En la década siguiente el LHC funcionará a una mayor luminosidad, conocido como el HL-LHC. A pesar de ello, se necesitan colisionadores e+e para probar definitivamente la teoría electrodébil con una precisión sin precedentes. Un colisionador de leptones de alta energía también ofrece un programa de física muy interesante. Los colisionadores e+e de alta energía ya han sido instrumentos esenciales en el pasado para buscar los componentes fundamentales de la materia y estudiar sus interacciones. Hoy en día, el diseño más avanzado para un futuro colisionador es el International Linear Collider (ILC), que está configurado para un rango de energía de centro de masa de √s = 250 - 500 GeV (ampliable a 1 TeV) . Una segunda propuesta, algo menos avanzada y más ambiciosa que el ILC, es el Compact Linear Collider (CLIC), un comisionado e+e- que alcanzaría energías de varios TeV. Este se basa en una técnica de aceleración de dos haces que proporcionaría colisiones e+e de alta luminosidad cubriendo un rango de energías en centro de masas de 380 GeV a 3 TeV. Esta tesis esta formada por tres partes complementarias. La primera está dedicada al I+D del concepto de detector para futuros colisionadores e+e llamado International Large Detector (ILD), en particular, está dedicada a la región más interna del detector. En ella se ha llevado a cabo la caracterización termomecánica de sensores de silicio ultra finos y se ha diseñado y caracterizado un primer prototipo de FTD en fibra de carbono. Además, se demuestra la viabilidad de utilizar micro circuitos integrados de refrigeración en los sensores activos de silicio. El programa de física de precisión programado para futuros colisionadores requiere de excelentes detectores, pero también exige los mejores algoritmos de reconstrucción. En la segunda parte de la tesis la reconstrucción de jets5 es estudiada a diferentes energías en centro de masa y un nuevo algoritmo de reconstrucción secuencial de jets, llamado VLC, es propuesto para hacer frente a los altos niveles de fondo hadrones esperados en ILC y CLIC. La última parte se centra en el potencial de los futuros colisionadores para estudiar la física del quark top. En esta parte de la tesis demuestro que ambos proyectos pueden poner limites a los acoplamientos electrodébiles del quark top, tanto los que violan la simetría CP como los que no, del orden del %. En una simulación completa del detector he estudiado el potencial de un colisionador e+e con haces polarizados, una luminosidad integrada de 500 fb-1 y energías de centro de masa de √s = 500 GeV para ILC o √s = 380 GeV para CLIC. La sensibilidad a la nueva física es un orden de magnitud superior con respecto a lo que se espera del LHC.	es_ES
dc.format.extent	158 p.	es_ES
dc.language.iso	en	es_ES
dc.subject	future linear colliders	es_ES
dc.subject	top quark	es_ES
dc.subject	detector R&D	es_ES
dc.subject	jet reconstruction	es_ES
dc.title	Future Linear Colliders Detector R&D, Jet Reconstruction and Top Physics potential	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES