FISICA EXPERIMENTAL DE ALTAS ENERGIAS

Autor: FACAL SAN LUIS PEDRO.
Año: 2004.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FACULTADE DE FÍSICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE FÍSICA.

Resumen: La observación de rayos cósmicos con energías en torno a 10**20 eV no ha sido aún explicada de manera consistente. A estas energías se espera que los rayos cósmicos interactúen con el fondo cósmico de microondas y pierdan energía. Este efecto limita la distancia recorrida por los rayos cósmicos de muy alta energía a unos 50 Mpc y da lugar a una esperada supresión en el flujo de rayos cósmicos de las más altas energías conocida como corte GZK. El Observatorio Pierre Auger ha sido diseñado para el estudio de los rayos cósmicos de muy alta energía y su objetivo es la obtención de estadísticas de sucesos nunca altas alcanzadas. Actualmente está siendo construido en Malargue, Argentina. Su principal característica es que combina por primera vez el uso de detectores de superficie y detectores de fluorescencia. Este diseño híbrido es capaz de proporcionar una sustancial mejora respecto al uso de las dos técnicas de detección por separado. El trabajo presentado en esta tesis recoge contribuciones originales en diferentes aspectos del Detector de Fluorescencia del Observatorio Auger. Los dos primeros capítulos están dedicados a una breve introducción a los rayos cósmicos de muy alta energía y al Observatorio Auger. El tercer capítulo está dedicado al sistema de test desarrollado para los fotomultiplicadores de la cámara del Detector de Fluorescencia y que permite su calibración y caracterización. En cuarto capítulo está dedicado al algoritmo de tercer nivel de trigger del Detector de Fluorescencia, que permite la selección de eventos candidatos mediante la supresión de los eventos de fondo y el análisis on-line de dichos candidatos. El resultado de la reconstrucción geométrica de los eventos analizados es utilizado para el trigger del Detector de Superficie, pudiendose así ampliar el número de eventos híbridos. El quinto capítulo describe la reconstrucción de los eventos del Detector de Fluorescencia incluyendo la reconstrucción de la geometría usando datos híbridos, el tratamiento consistente del fondo debido a los fotones Cherenkov emitidos durante el desarrollo de la cascada y un modelo para la distribución de la luz en la superficie focal del telescopio. Por último el capítulo sexto está dedicado al análisis de eventos híbridos en 2004, estudiando la resolución geométrica y las principales incertidumbres sistemáticas en la determinación de la energía.

Autor: IGLESIAS ESCUDERO MARÍA DEL CARMEN.
Año: 2005.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FACULTAD DE FÍSICA, UNIVERSITAT DE VALÈNCIA.
Centro de realización: FACULTAD DE FÍSICA, UNIVERSITAT DE VALÈNCIA.

Resumen: I. LHC Y ATLAS El LHC es un colisionador de protones construido en el CERN. Dicha máquina funcionará con una alta luminosidad y abarcará rangos de energías desde los GeV, para cubrir la física del quark b, hasta el orden de los TeV, para tratar de estudiar nueva física, más allá del Modelo Estándar. LHC consta de cuatro detectores, de entre ellos, ATLAS tiene un propósito general de estudio de la física que ofrece LHC. ATLAS ha sido diseñado para tener una buena calorimetría e.m.en la medida de la energía e identificación de fotones y electrones, completada por una calorimetría hadrónica para realizar medidas precisas de la ET faltante y jets gracias a su completa cobertura. Además ATLAS será capaz de medir con alta precisión el momento de los muones, así como las trayectorias de las partículas cargadas curvadas por efecto del campo magnético solenoidal de 2 T en la región central y el campo toroidal exterior. II. ALGORITMO ENERGY FLOW EN RAPIDA SIMULACION DE ATLAS (ATLFAST) Los jets consisten en chorros de partículas, en su mayoría hadrones y algunos kaones. La información obtenida sobre los jets será utilizada en muchos canales de la física de LHC. A parte de estudios de QCD, los jets se usarán en análisis de confirmación del SM (resonancias de W y Z, o del top, búsqueda del SM Higgs...), y estudios de física mas allá del SM como dimensiones extra, SUSY... Por ello, es importante tratar de mejorar la resolución en la energía de los jets. Alrededor de 2/3 de la energía del jet provienen de partículas cargadas, sin embargo los algoritmos de reconstrucción de jets no utilizan la información de las trazas, por esta razón es interesante utilizar el algoritmo "Energy Flow". Este algoritmo consiste en trabajar conjuntamente con la información de las trazas del detector central y la información de la energía depositada en los calorímetros, completándola con la identificación de partículas. ATLFAST proporciona una rápida simulación de la respuesta del detector a las partículas y su posterior reconstrucción. En ATLFAST no hay una simulación detallada de las cascadas en los calorímetros ni de las señales dejadas por las trazas en el detector de Si, sólo se parametriza la resolución de la energía en calorimetría, y se simulan la eficiencia y la resolución en PT en el detector central. III. ALGORITMOS DE CLUSTERIZACIÓN Dentro del software offline de ATLAS (Athena), existen dos tipos de algoritmos de clusterización: - La reconstrucción de la deposición e.m. se realiza mediante un cono centrado en la celda con mayor ET y forma una ventana de 3x5 o 3x7 celdas. - Para las cascadas hadrónicas, las celdas cercanas al centro con deposiciones de ET por encima de un cierto umbral son añadidas al cluster: algoritmo topológico. Para el análisis se han utilizado muestras DC1 simuladas con Geant3 de piones y neutrones a muy baja energía. Se busca entender la forma de la cascada, la energía depositada en las celdas y la resolución en energía. Primero se han generado 1000 eventos de: - Piones neutros: para entender del comportamiento de fotones en el calorímetro EM - Piones cargados y neutrones: para conocer mejor la cascada hadrónica con pT de 1 a 30 GeV y sin incluir ruido electrónico. Después se añadió ruido electrónico para estudiar su efecto en el tamaño de la cascada y la resolución . Para comparar los diversos algoritmos de clusterización se calculó la ET en todas las celdas del calorímetro. La resolución obtenida por los distintos algoritmos será comparada con ella. IV. TEST COMBINADO CON HACES DE PARTÍCULAS En 2004, se realizó un Test Combinado de haces de partículas, "Combined Test Beam"(CTB), con partes de todos los subdetectores de A 8 TLAS. Pa 48d ra este análisis se han usado los datos del CBT a muy baja energía (1-9 GeV) con información de ambos calorímetros e información de las trazas. Las muestras de 100.000 eventos contienen una mezcla de electrones, piones y muones, por lo que es necesario aplicar cortes de selección para cada tipo de partícula. El objetivo del análisis fue comparar los diversos algoritmos de clusterización en CBT y la resolución de la energía obtenida.

Autor: Domingo Santamaría Eva.
Año: 2005.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: Institut de Física d'Altes Energies.
Centro de realización: Institut de Física d'Altes Energies.

Autor: Gaug Markus.
Año: 2005.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: Inst.Fisica d'Altes Energies.
Centro de realización: Inst.Fisica d'Altes Energies.

Autor: Vázquez Doce Oton.
Año: 2006.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: Facultad de Física..
Centro de realización: Facultad de Física USC.

Resumen: Tesis enmarcada en el experimento DIRAC que se lleva a cabo en el CERN, en Ginebra. Dicho experimento trata de conocer con una precision del 10% la vida media del átomo piónico, lo que permitirá conocer con un 5% de precisión la diferencia entre las longitudes de scattering pi-pi en onda S de isospin I=0 e I=2. El valor de dicha diferencia |a0-a2| ha sido predicha con pequeño error por la teoria chiral perturbativa. En el apartado instrumental, el autor colaboró en la construcción de dos nuevos detectores MSGC/GEM para el experimento DIRAC. Se presenta también un sistema de trazado usando dichos detectores, con el que se obtiene un valor de la vida media del átomo piónico de 2.58 fs, con pequeños errores, tanto estadísticos como sistemáticos.

Autor: Rodríguez Marrero Ana Yaiza.
Año: 2006.
Universidad: AUTÓNOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: IFAE.
Centro de realización: IFAE.