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M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik VIII. Experimentelle Suchen VIII.1.Hauptsignaturen.

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1 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik VIII. Experimentelle Suchen VIII.1.Hauptsignaturen Fehlende Energie durch LSPs qq´ 4

2 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Gleich geladene Leptonen (von 3 oder 2 Leptonen) Beispiel: 3-Lepton Endzustand am Tevatron (H.Fox)

3 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik VIII.2.Experimentelle Probleme Beispiel: D0 Experiment am Tevatron

4 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Quellen von missing E T (MET) (Michael Schmitt, CDF)

5 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Ganz aktuelle fehlende E T Verteilungen vom LHC E T miss is sensitive to calorimeter performance (noise, coherent noise, dead cells, mis-calibrations, cracks, etc.), and cosmics and beam-related backgrounds All distribution at the EM scale Event fraction removed by additional cleaning cuts: ~ PF jets Calo jets Monte-Carlo reproduces data over 5 orders of magnitudes MET tails understanding is in progress

6 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Annahme des ConstraintMSSM: Vereinigung bei GUT VIII.3.Interpretation der Suchen

7 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Fit aller Messungen an constraint MSSM = cMSSM (Peter Wienemann, Fittino Gruppe)

8 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Suche nach Neutralinos als LSP: m47 GeV (P. Bechtle, DIS2004 Konf.) Grenze in MSSM: VIII.4. Suchen bei LEPII ( , E CM <= 208 GeV)

9 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Grenze für Charginos von LEP2: m103 GeV (P. Bechtle, DIS2004 Konf.) m/ GeV ~ ~ ~ ~ ~ upper Limit (pb)

10 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik LEP Gaugino Limits (aus 0.7 fb -1 bei LEPII)

11 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik VIII.5. SUSY Suche an Hadron Kollidern Suche am Tevatron (M.Wittich, PLHC Konferenz, Juni 2010) Derzeit Rekordluminositäten von 4x10 32 cm -1 s -1 Aufgenommen seit 2002: 8.6 fb -1 Analysiert: 2-5 fb -1

12 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik

13 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik

14 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Aber nur bei tan = 3 und m 0 = 60 GeV !

15 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Suche nach Squarks und Gluinos

16 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Interpretation in spezieller SUSY Brechung (mSUGRA)

17 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Wirkungsquerschnitte beim LHC Kollisionen/Sekunde L cm 2 s 1 in 2010/11 E cm = 7 TeV ~0.1 fb 1 (?) in 2010 ~1 fb 1 in 2011 L = cm 2 s 1 in 2013 E cm = 14 TeV fb 1 in 2013 L = cm 2 s 1 ab 2014 E cm = 14 TeV 100 fb 1 pro Jahr 14 TeV

18 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Beispiele für Suchstrategien beim LHC ATLAS ATL-PHYS-PUB (Juli 2009): Inclusive Suche, geordnet nach Topologien (10 TeV, 0.2 fb -1 )

19 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Typische Verteilungen in

20 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Erwartete Entdeckungs-Sensitivität für 0.2 fb -1 bei 10 TeV tan = 10tan = 50

21 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik CMS Ausschluss-Sensitivität skaliert auf 7 TeV (2010) Jets + MET (missing E T ): besser als Tevatron schon mit 0.1 fb -1

22 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik CMS 7 TeV 2 same-sign Leptons + MET

23 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik VIII.6. Extraktion von SUSY Massen SUSY Spektren am LHC

24 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Veranschaulichung mit Dalitz Plots (M.E.Peskin TASI Lectures )http://arxiv.org/abs/ Körper Zerfall 3-Körper Zerfall

25 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik 3-Körper Zerfall

26 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Untergrund des SM ( t t ) subtrahiert über: N(ee) + N(µµ) – N(eµ) – N(µe) 2-Körper Zerfall

27 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik SUSY Spektren am zukümftigen Linearkollider ILC Messung beider Endpunkte Bestimmung beider Massen m und m ~~

28 M.Kobel, D. Stöckinger: Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a. Institut für Kern- und Teilchenphysik Ausnutzen v. Strahlpolarisation Elektronstrahl: z.B. für e + e - µ + µ - Wobei I 3 = -½, 0 für a,b = L,R ~~


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