Μέτρηση της μάζας του top κουάρκ σε γεγονότα παραγωγής μονήρων
top κουάρκ από συγκρούσεις πρωτονίων ενέργειας κέντρου μάζας
13 TeV στο πείραμα CMS

Βασσάκης, Νικόλαος; Vassakis, Nikolaos

dc.contributor.author	Βασσάκης, Νικόλαος
dc.contributor.author	Vassakis, Nikolaos
dc.date.accessioned	2024-11-21T08:30:16Z
dc.date.available	2024-11-21T08:30:16Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60427
dc.rights	Default License
dc.subject	Μέτρηση μάζας top κουάρκ	el
dc.subject	Πείραμα CMS	el
dc.subject	Κινηματική Προσαρμογή	el
dc.subject	Παλινδρόμηση με Μηχανική Μάθηση	el
dc.subject	Συγκρούσεις πρωτονίων	el
dc.subject	Top Quark Mass Measurement	en
dc.subject	CMS Experiment	en
dc.subject	CERN	en
dc.subject	Kinematic Fitting	en
dc.subject	Machine Learning Regression	en
dc.title	Μέτρηση της μάζας του top κουάρκ σε γεγονότα παραγωγής μονήρων top κουάρκ από συγκρούσεις πρωτονίων ενέργειας κέντρου μάζας 13 TeV στο πείραμα CMS	el
dc.title	Measurement of the top quark mass in single top quark production events from proton collisions at a center of mass energy of 13 TeV in the CMS experiment	en
dc.contributor.department	Τομέας Φυσικής. Εργαστήριο Πειραματικής Φυσικής Υψηλών Ενεργειών.	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Experimental Particle Physics	en
heal.classification	High-Energy Physics	en
heal.classification	Machine Learning in Physics	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-25
heal.abstract	Σε αυτήν την εργασία πραγματοποιείται μέτρηση της μάζας του top κουάρκ χρησιμοποιώντας δεδομένα που συλλέχθηκαν σε ενέργεια sqrt(s) = 13 TeV από συγκρούσεις πρωτονίων στο πείραμα CMS με ολοκληρωμένη φωτεινότητα 36.3 fb^(−1). Η μάζα του top κουάρκ μετράται μέσω του δευτερεύοντος μηχανισμού παραγωγής μονήρων top κουάρκ στο t-κανάλι από ηλεκτρασθενείς αλληλεπιδράσεις ανακατασκευάζοντας την αμετάβλητη μάζα των προϊόντων διάσπασης. Τα υποψήφια γεγονότα επιλέγονται απαιτώντας ένα μιόνιο και ακριβώς δύο πίδακες, εκ των οποίων ο ένας να προέρχεται από bottom κουάρκ, στην τελική κατάσταση. Για να βελτιωθεί η ανακατασκευή της μάζας του top κουάρκ, χρησιμοποιούνται τεχνικές μηχανικής μάθησης, όπως τα BDT, για να εκτιμηθεί με ακρίβεια η διαμήκης ορμή του νετρίνο και η εγκάρσια ορμή του πίδακα από bottom κουάρκ, ενώ εφαρμόζεται κινηματική προσαρμογή για να περιοριστεί η μάζα του W μποζονίου στη διάσπαση W→lν. ΄Ενα ξεχωριστό BDT χρησιμοποιείται για να απομονωθεί το σήμα από το υπόβαθρο. Η μάζας του top κουάρκ κατά τη μέτρηση βρέθηκε 171.25±0.24 GeV (stat+prof). Αυτό το αποτέλεσμα υποδεικνύει μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο για ουσιαστική μείωση των στατιστικών και συστηματικών αβεβαιοτήτων σε μελλοντικές μετρήσεις.	el
heal.abstract	In this thesis a measurement of the top quark mass is performed using a data sample collected at sqrt(s) = 13 TeV from proton-proton collisions by the CMS experiment, corresponding to an integrated luminosity of 36.3 fb^(-1). The top quark mass is measured in the subdominant production process of single top quarks in the t-channel via electroweak interaction by reconstructing the invariant mass of the decay products. Candidate events are selected by requiring a muon and exactly two jets, one of which is identified as originating from a bottom quark, in the final state. To enhance the mass reconstruction of the top quark, machine learning techniques, such as BDTs, are employed to accurately estimate the neutrino’s longitudinal momentum and the transverse momentum of the b-tagged jet, while a kinematic fit is applied to constrain the mass of the W boson in the W→lν decay. A separate BDT for classification is used to distinguish the signal from the background. The top quark mass is found to be 171.25±0.24 GeV (stat+prof). This result demonstrates a promising method for significantly reducing statistical and systematic uncertainties in future measurements.	en
heal.advisorName	Κουσουρής, Κωνσταντίνος
heal.advisorName	Kousouris, Konstantinos
heal.committeeMemberName	Τσιπολίτης, Γεώργιος
heal.committeeMemberName	Καραποστόλη, Γεωργία
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	83
heal.fullTextAvailability	false