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Top

Die Top-Physik-Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Rekonstruktion von Top-Antitop-Quark-Paar-Ereignissen am CMS-Experiment. Das Top Quark ist mit einer Masse von ungefähr 171 GeV das schwerste bekannte Elementarteilchen und komplettiert die dritte Generation des Standardmodells. Im Gegensatz zum Tevatron, an dem das Top Quark 1995 von den Experimenten CDF und D0 entdeckt wurde, ist der Large Hadron Collider (LHC) eine wahre Top-Fabrik. Pro Sekunde werden, bei Bedingungen direkt nach dem Start des LHC, 2 Top-Paare erzeugt - das bedeutet, dass allein im ersten Jahr der Datennahme mehr als 8 Millionen Top-Paar-Ereignisse aufgezeichnet werden können.

Unsere Arbeitsgruppe arbeitet an der Rekonstruktion der invarianten Masse des Top-Antitop-Paars. Als schwerstes bekanntes Elementarteilchen koppelt das Top Quark in vielen Modellen neuer Physik, die als Ziel die Vereinheitlichung aller bekannter Wechselwirkungen bei hohen Energien haben, an bisher unentdeckte, schwere Teilchen (Z'/X). Die Masse dieser Teilchen, die in Top-Antitop-Paare zerfallen, macht sich als Erhebung im Spektrum der invarianten Masse aller rekonstruierten Top-Antitop-Paare bemerkbar.


Um den neuen Herausforderungen, die der LHC an die experimentelle Elementarteilchenphysik stellt, gerecht zu werden, verwenden wir neueste Methoden der Teilchenrekonstruktion und der Datenanalyse. Aufgrund der hohen Energien der Zerfallsteilchen, insbesondere im Bereich hoher invarianter Massen des Top-Antitop-Paars, können kombinierte Objekte aus Tracker- und Kalorimeterinformation wesentlich zur Verbesserung der Detektorauflösung beitragen. Die hohe Kollisionsrate erfordert ein sehr gutes Triggersystem, um alle interessanten Top-Paar-Kandidaten aufzuzeichnen. Um den hohen Datenmengen gerecht zu werden, erfolgt die Analyse der Daten mithilfe von GRID Computing und aktuellen Software-Paketen. Insbesondere das in Aachen entwickelte Paket VISPA kommt hier zum Einsatz, das neue Aussichten in den Bereichen Performance, Portierbarkeit und Visualisierung für unsere Analyse eröffnet.

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