Vlastnosti jetů v procesech na urychlovači LHC

Abstract

Jety jsou nedílnou součástí mnoha analýz experimentálních dat vysokoenergetických srážek leptonů, hadronů i jader. Difrakční procesy tvoří významnou část celkového účinného průřezu vysokoenergetických neelastických proton-protonových srážek. Proto je praktická část této práce zaměřena na srovnání kinematických veličin jetů v difrakčních procesech s jedním disociovaným protonem a nedifrakčních procesech. Většina srovnání je studována v případech s alespoň dvěma jety pro různé poloměry jetů R a podmínkou na minimální hybnosti jetu větší než 20 GeV. Diskutovány jsou jak rozdíly mezi difrakčními a nedifrakčními procesy, tak tvary rozdělení veličin pro každý typ procesů. Jety byly rekonstruovány pomocí programu FASTJET na částicové úrovni, za použití jetového algoritmu anti-kt. Dále byl simulován tok příčné energie, srovnán a diskutován s daty kolaborace ATLAS. Všechny případy v této práci byly generovány pomocí MC generátoru Pythia 8.2 při těžišťové energii sqrt{s}= 7 TeV. V teoretické části práce je shrnut základ Standardního modelu, popsána difrakce a vysvětleny vybrané klíčové vlastnosti jetových algoritmů.

Jets are an important part of many analyses of high energy collisions of leptons, hadrons or nuclei. Diffractive processes contribute nontrivially into cross section of high energy inelastic proton-proton collisions. Therefore, the practical part of this thesis is focused on comparisons of kinematic observables of jets in single dissociative and nondifractive processes for various jet radii R. Most of the observables are compared in events where at least two jets were found with transverse momenta greater than 20 GeV. Differences between diffractive and nondifractive processes are disscused as well as distributions of each type of processes. Program FASTJET was used for reconstruction of jets at particle level, with the usage of anti-kt jet algorithm. Furthermore, transverse energy flow was simulated, disscused and compared to study carried out by collaboration ATLAS. All the simulated events were generated by MC generator Pythia 8.2 at center-of-mass energy sqrt{s}= 7 TeV. In the theoretical part of this thesis basics of Standard model are described as well as diffraction and certain key properties of jet algorithms.