Optimalizace přiřazovacích kritérií mezi detektory ATLAS a AFP v CERNu

Abstract

Tato bakalářská práce je součástí výzkumu CERNu, který se snaží najít axion-like-particle (ALP). Skládá se ze studie přiřazovacích kritérií pro proton-proton interakce se dvěmi detekovanými fotony a podporujícího softwaru (zkom-pilované ROOT makra), který vytváří ROOT ntuple, pomocí kterých se mohou analyzovat data se zaměřením na přiřazování. Obsahuje také vývoj tříkódů, pomocí kterých se analyzují ATLAS data z roku 2017 - vytvoření ntuple,statistická analýza chyby, systematická analýza chyby. Studie pojednává výkon tří různých přiřazovacích kritérií ohledně kinematiky dvoj-fotonového systému s alespoň jedním detekovaným protonem. Hlavním objevem práce je zjištění, že pozorované interakce vznikají díky pile-up backgroundu, tedy se jednáo náhodné interakce bez indikace fyzikálního procesu.

This thesis is a part of CERN's ongoing research of the search for axion-like-particle (ALP). It consists of a study on matching criteria for proton-proton interactions with two detected photons and a supporting software (compiled ROOT macros) to create ROOT ntuples that can be used to analyze the data with focus on matching. Included is also the development of three codes that are used to analyze ATLAS 2017 data - ntuple production, statistic uncertainty analysis, systematic uncertainty analysis. The study discusses the performance of three different matching criteria regarding the kinematics of the di-photon system and at least one detected proton. The main discovery is that the interactions studied in the data are caused by pile-up background, thus they are random interactions with no indication of a specific physics process.