Titel: Measurements of differential cross sections for the production of top quark pairs in pp collisions at √s = 13 TeV with the CMS experiment
Sprache: Englisch
Autor*in: Petersen, Henriette Aarup
GND-Schlagwörter: CMS-DetektorGND
ElementarteilchenphysikGND
t-QuarkGND
LHCGND
Standardmodell <Elementarteilchenphysik>GND
Erscheinungsdatum: 2022
Tag der mündlichen Prüfung: 2022-06-24
Zusammenfassung: 
In this thesis, measurements of differential cross sections of top quark pair (t ̄t) production in proton-proton (pp) collisions at √s = 13 TeV are presented. The analysis is based on data obtained with the CMS experiment during 2016, 2017 and 2018 in Run 2 of the LHC, which corresponds to an integrated luminosity of 137.6 fb⁻¹.
In this period of time more than 100 million t ̄t pairs were produced in the pp collisions, facilitating an unprecedented precision in measurements of kinematic spectra and topologies in these events. The analysis is performed using the dileptonic decay channel. Differential t ̄t production cross sections are measured in bins of the kinematic properties of the t ̄t system, the top quarks and their visible decay products, the charged leptons and beauty flavoured jets. The cross section extraction is based on an event-counting method using reconstructed distributions, where detector effects such as resolutions, acceptances and efficiencies are corrected through a regularized unfolding procedure. The measurements are presented in the full phase-space at parton level and/or in the fiducial phase space at particle level. Both absolute and normalized cross sections are provided. All measurements are compared to alternative MC predictions based on next-to-leading order (NLO) QCD models matched to parton showers and some selected results are also compared to theoretical predictions beyond NLO precision in QCD. Most cross sections are measured single-differentially as functions of one kinematic observable, but also some double-differential cross sections are extracted as functions of two observables.

In dieser Arbeit werden Messungen differenzieller Wirkungsquerschnitte für (t ̄t) Produktion in Proton-Proton (pp) Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von √s = 13 TeV präsentiert. Die Analyse benutzt Daten die mit dem CMS Experiment in den Jahren 2016, 2017 und 2018 in dem "LHC Run 2" aufgezeichnet wurden und einer integrierten Luminosität von 137.6 fb⁻¹ entsprechen. In diesem Zeitraum wurden mehr also 100 Millionen t ̄t Paare erzeugt, was es ermöglicht kinematische Spektren und Ereignistopologien mit bislang unerreichter Präzision zu studieren. Die Analyse wird mit dem dileptonischen Zerfallskanal durchgeführt. Differenzielle Wirkungsquerschnitte werden als Funktion kinematischer Observablen des t ̄t Systems, des Top Quarks und der sichtbaren Zerfallsprodukte, den geladenen Leptonen und "beauty flavoured jets", untersucht. Die Extrahierung der Wirkungsquerschnitte basiert auf einer Ereignis-zählmethode welche die rekonstruierten Verteilungen auf Detektoreffekte wie Akzeptanzen, Effizienzen und Verschmierungen mittels einer regularisierten Entfaltungsprozedur korrigiert. Die Messungen werden in dem vollen Phasenraum auf "Parton Level"\ und/oder im sichtbaren Phasenraum auf "Particle Level"\ präesentiert. Alle Messungen werden mit alternativen Monte Carlo Vorhersagen verglichen, die auf Modellen in nächstführender (NLO) Störungsrechnung der QCD plus Partonschauern basieren. Einige selektierte Resultate werden auch mit Rechnungen in noch höheren Ordnungen der QCD Störungsreihe verglichen. Die meisten differenziellen Wirkungsquerschnitte werden als Funktion einer kinematischen Variablen gemessen und einige auch simultan als Funktion von zwei Variablen.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/10248
URN: urn:nbn:de:gbv:18-ediss-109049
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Behnke, Olaf
Gallo, Elisabetta
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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