Experimental searches for higgs boson and reconstructin of semileptonic decays of heavy higgs

Abstract

ÖZET Standard Model, ayar bozonlaxi ile fermiyonlaxin kütleli olmalarını electro-zayıf simetri bozulması, ya da Higgs mekanizmasıyla açıklar. Higgs mekanizmasının deney sel ispatı için Higgs bozomınun keşfi gerekmektedir. Higgs bozonunun kütlesi teorik olarak saptanamadığından, Higgs kütle spektrumu üst sımrı 1 TeV/c2 'ye dek taran- malıdır. Şimdiye dek yapılan LEP (elektron-pozitron hızlandırıcısı) deneyleri 60 GeV/c2 'ye kadar olan bölgede Higgs bulunmadığım saptamıştır. Bu sımr LEP200 ile 80 GeV/c2'ye ulaşacaktır. Bütün Higgs kütle spektrumunun taranması LHC (Large Hadron Collider) ile mümkün olacaktır. LHC detektörlerinden biri olarak önerilen ATLAS için yapılan simulasyonlar Higgs sinyalinin şu kanallarda görüle bileceğini göstermiştir: H -> 77 (80 < mH < 150 GeV/c2); H -> ZZ* -> HU, (130 <mH < 180 GeV/c2); E -> ZZ -> illi (180 <mH< 800 GeV/c2); H -* ZZ -> llvv (500 < tuh < 800 GeV/c2). Bu çalışma ATLAS kapsamında yapılmış olup, 1 TeV/c2'lik Higgs bozonunun semi-leptonik bozunum kanallarım (H - > WW -* eujj, H - > ZZ - * lljj) simule etmiş ve jet algoritmasının optimize edilmesi ile son durum parçacıklarına uygulanacak kinematik kesintiler ve `jet tagging` metoduyla sinyalin görülebileceği sonucuna varmıştır.

IV ABSTRACT The Standard Model introduces the masses of the gauge bosons and fermions through the electroweak symmetry-breaking mechanism, or Higgs mechanism. The experimental proof for Higgs mechanism requires the finding of the Higgs boson. The mass of the Higgs boson is not predicted in the theory; therefore, the whole Higgs mass spectrum, which reaches up to 1 TeV/c2, must be searched. So far, the experiments at LEP (electron-positron collider at CERN) were able to exclude the region up to 60 GeV/c2 (LEP200 will reach 80GeV/c2). The search over the complete spectrum will be possible with LHC (Large Hadron Collider). The simulations done for the proposed ATLAS detector for LHC has shown that Higgs signal can be seen in the following channels: H -> 77 (80 < mH < 150 GeV/c2); H -» ZZ* -> llll (130 <mH < 180 GeV/c2); H -> ZZ -* llll (180 < mH < 800 GeV/c2)- H -+ ZZ -> llvv (500 < mH < 800 GeV/c2). This study, which has been done within ATLAS Collaboration, has simulated the semi-leptonic decay channels (H - > WW - > Ivjj, H - > ZZ - > lljj) of a 1 TeV/c2 Higgs and reached the conclusion that the signal can be extracted from the backgrounds with an optimized jet algorithm, the application of kinematic cuts on the decay products and jet tagging. TNB. TOiHiMl IHUIJJ DOKÜMANTASYON MERIlUİ