Browsing by Author "Ciborowski, Jacek"
Results Per Page
Sort Options
Item Badania funkcji struktury fotonu w obszarze energii przyszłego liniowego zderzacza ILC/CLIC(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Turbiarz, Beata; Zawiejski, Leszek; Ciborowski, Jacek; Przybycień, Mariusz; Muryn, BogdanW niniejszej rozprawie przedstawiono wyniki badań poświęconych możliwości pomiaru hadronowej funkcji struktury fotonu w nowym niezbadanym zakresie energii, jaki oferuje przyszły liniowy zderzacz ILC lub CLIC. Projekty obu zderzaczy są wciąż rozwijane i czekają na ostateczną decyzję odnośnie tego, który z nich zostanie skierowany do realizacji. Badania przeprowadzono w oparciu o przypadki DIS, rozproszeń głęboko nieelastycznych elektronów na prawie rzeczywistych fotonach, generowanych przy użyciu programów PYTHIA 6.4.28, HERWIG 6.5.21 i TWOGAM 2.04. W kolejnych krokach rozwoju analizy generowane przypadki poddane zostały symulacji odpowiedzi detektorów na przechodzące przez nie cząstki oraz rekonstrukcji. Dla tego celu wykorzystano pakiet globalnego oprogramowania ILCSoft napisany specjalnie dla zderzaczy liniowych. Badania hadronowej funkcji struktury F2γ prowadzono zarówno na poziomie generatora jak i dla wielkości zrekonstruowanych. Przeprowadzona analiza wymagała informacji o rozproszonych elektronach, którą dostarczyły zaprojektowane dla zderzacza ILC/CLIC detektory BeamCal i LumiCal, pracujące w obszarze małych kątów biegunowych w zakresie 5 – 110 mrad. Większe kąty rozproszonych elektronów mierzono w kalorymetrze ECAL Endcap. Wyznaczone wartości hadronowej funkcji struktury fotonu porównano z przewidywaniami bazującymi na teoretycznych parametryzacjach funkcji struktury. Zaobserwowano jakościowe podobieństwo z rozkładami teoretycznymi. W szeregu przypadków, w zależności od programu użytego do ich generacji, wyznaczone wartości funkcji F2γ wykazywały szybszy wzrost dla dużych wartości zmiennej x. Badania ewolucji funkcji struktury fotonu potwierdzają logarytmiczną zależność od wirtualności fotonu Q2, co jest zgodne z przewidywaniami QCD.Item Badanie mezonów powabnych w rozpadach B w eksperymencie Belle(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2017) Werbycka, Olga; Bożek, Andrzej; Wiechczyński, Jarosław; Kisielewska, Danuta; Ciborowski, Jacek; Szumlak, TomaszNiniejsza praca dotyczy badania klasy podwójnie powabnych rozpadów z dziwnością B -> D^(*)D^(*)_s(J). Pomiary przeprowadzono w oparciu o rozkłady masy brakującej w inkluzywnych przejściach B ->D^(*)X, a zatem w sposób wolny od założeń o rozpadach rezonansów D^(*)_s(J). Badania zostały wykonane na próbce danych równej 772x10^6 par mezonów BB-bar zarejestrowanych w detektorze Belle pracującym na akceleratorze KEKB, który jest zderzaczem e^+e^- o asymetrycznych energiach wiązek i całkowitej energii w układzie środka masy równej masie rezonansu Y(4S). Zostały wyznaczone następujące częstości rozgałęzień dla rozpadów B do stanów D^(*)D_s^(*): ẞ(B^+ -> D^0D_s^+) = (0,82 ± 0,02 ± 0,07 ± 0,04)%, ẞ(B^+ -> D^0D_s^*+) = (0,66 ± 0,03 ± 0,06 ± 0,04)%, ẞ(B^+ -> D^*0D_s^+) = (0,70 ± 0,12 ± 0,07 ± 0,05)%, ẞ(B^+ -> D^*0D_s^*+) = (2,46 ± 0,09 ± 0,25 ± 0,18)%, ẞ(B^0+ -> D^-D_s^+) = (0,73 ± 0,04 ± 0,07 ± 0,03)%, ẞ(B^0 -> D^-D_s^*+) = (0,84 ± 0,03 ± 0,08 ± 0,04)%, ẞ(B^0 -> D^*-D_s^+) = (0,70 ± 0,05 ± 0,07 ± 0,02)%, ẞ(B^0 -> D^*-D_s^*+) = (1,56 ± 0,03 ± 0,15 ± 0,05)%, oraz dla rozpadów B do stanu wzbudzonego Ds1(2460): B(B+ -> D¯0Ds1(2460)+) = (0,17 ± 0,05 ± 0,015 ± 0,08)%, B(B+ -> D¯*0Ds1(2460)+) = (0,93 ± 0,17 ± 0,09 ± 0,07)%, B(B0 -> D-Ds1(2460)+) = (0,29 ± 0,06 ± 0,03 ± 0,01)%, B(B0 -> D*-Ds1(2460)+) = (0,74 ± 0,08 ± 0,07 ± 0,02)%. Przytoczone niepewności pomiarów oznaczają kolejno błędy: statystyczny, systematyczny oraz związany z niepewnością stosunków rozgałęzień dla rozpadów rezonansów pośrednich występujących w badanych procesach. Uzyskane dokładności wyznaczenia częstości rozpadów są porównywalne lub dokładniejsze niż publikowane średnie światowe.Item Hadronic final states in diffractive pp scattering at √s=13 TeV using the ATLAS detector(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Science, 2019) Czekierda, Sabina; Chwastowski, Janusz; Staszewski, Rafał; Ciborowski, Jacek; Szumlak, TomaszNiniejsza praca doktorska jest poświęcona badaniom rozkładów cząstek naładowanych produkowanych w oddziaływaniach dyfrakcyjnych proton-proton zachodzących na akceleratorze LHC. Jedną z sygnatur takich oddziaływań jest nietknięty, lecz spowolniony proton poruszający się w przód pod bardzo małym kątem względem osi wiązki, tzw. proton rozproszony dyfrakcyjnie W danych użytych w tej pracy protony dyfrakcyjne były rejestrowane przez specjalnie do tego celu skonstruowane detektory AFP, stanowiące jeden z poddetektorów eksperymentu ATLAS. Zostały one zainstalowane w tunelu LHC w 2016 roku. Analiza przeprowadzona w niniejszej pracy jest oparta na danych o scałkowanej świetlności wynoszącej około 51 nb-1, pochodzących z oddziaływań proton--proton zachodzących przy energii w układzie środka masy równej 13 TeV. Zostały one zebrane podczas jednego z tzw. runów w 2017 roku. Warto podkreślić, że jest to pierwsza analiza fizyczna wykorzystująca dane zebrane przez detektory AFP. W tej rozprawie zmierzono rozkłady cząstek naładowanych produkowanych w centralnej części detektora ATLAS. Rozkłady te przedstawiają krotności produkowanych cząstek, ich pędy poprzeczne oraz zmienną pseudorapidity, mówiącą o rozkładzie kątowym cząstek. Domyślny obszar, w którym mierzone są rozkłady cząstek, odpowiada względnej stracie energii protonu dyfrakcyjnego wynoszącej 3,5 - 8%. Dodatkowo zakres ten został podzielony na trzy podobszary równej szerokości, w których również zostały zmierzone wspomniane wcześniej rozkłady cząstek. W analizie akceptowano przypadki, w których wymagano, aby pęd poprzeczny cząstki był większy od 500 MeV i by wartość bezwzględna pseudorapidity była mniejsza niż 2,5. Zmierzone rozkłady zostały poprawione ze względu na obecność tła. Zastosowano również poprawki związane z efektywnością rekonstrukcji wierzchołków i śladów oraz akceptancją detektorów. Przewidywania dwóch modeli oddziaływań: PYTHIA 8.2 i EPOS zostały porównane do danych.Item Poszukiwanie łamania liczby barionowej i leptonowej w rozpadach ciężkich barionów oraz badanie tła dla poszukiwań długożyciowych cząstek egzotycznych(2016-06) Rachwał, Bartłomiej; Lesiak, Tadeusz; Kucharczyk, Marcin; Ciborowski, Jacek; Płaczek, WiesławThe thesis describes searches for baryon and lepton number violation in X b → K−µ + (X b = Λ b , Ξ 0 b ) decays. The study is performed in the LHCb experiment using data sample corresponding to an integrated luminosity of 3.0 fb− 1 of proton-proton collisions at the centre-of-mass energy of 7 TeV (8 TeV), collected in 2011 (2012), respectively. No statistically significant signal of the decays in question has been found. As a result, the upper limits have been set: B (Λ b → K−µ + ) < 3.6 × 10− 9 and B (Ξ 0 b → K−µ + ) < 1.8 × 10− 8 at the 95% confidence level. The second part of the thesis presents the background studies for exotic searches. The measurement of σ(bb) and σ(cc) production cross-sections with b − (c − ) hadron inclusive final states has been performed with data collected by the LHCb experiment in 2010 in proton-proton collisions at the centre-of- mass energy of 7 TeV. The author of this thesis has prepared the interface to the Next-To-Leading-Order POWHEG simulation framework into the LHCb software chain. All the kinematic characteristics of the hadron production in proton-proton collisions have been studied. The resulting angular and momentum correlations indicate a possible contribution from other mechanisms of bb production than the flavour creation, mainly the gluon splitting.Item Search for charged Higgs boson in the τ+jets final state with proton-proton collision data recorded with the ATLAS experiment(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Kowalewska, Anna; Kaczmarska, Anna; Malecki, Paweł; Łagoda, Justyna; Ciborowski, JacekPrezentowana praca zawiera opis poszukiwań naładowanych bozonów Higgsa w kanale rozpadu H±→τ±ѵ w przedziale masowym 90-2000 GeV. Ich istnienie przewidziane jest w wielu rozszerzeniach Modelu Standardowego. Analiza wykonana została z użyciem 36 fb-1 danych zebranych przez detektor ATLAS w latach 2015-2016 przy energii w środku masy √s = 13 TeV. W celu wyodrębnienia sygnału hipotetycznego H± od procesów opisywanych przez Model Standardowy zastosowana została analiza wielowymiarowa będąca rozwinięciem poprzednich metod poszukiwawczych. W końcowej analizie statystycznej, jako zmiennej dyskryminacyjnej użyto wyniku klasyfikacji algorytmu opartego o wzmacniane drzewa decyzyjne (Boosted Decision Trees, BDT). Dodatkowo, ponieważ dla niskich mas naładowanego bozonu Higgsa, tj. pomiędzy masą bozonu W, a masą kwarka szczytowego, kinematyka procesów t→bH± _ oraz t→bW± może być bardzo podobna, dla rozróżnienia sygnału od tła wprowadzona została zmienna wrażliwa na polaryzacje¸ leptonu tau. Analizowane dane okazały się zgodne z przewidywaniami Modelu Standardowego. W związku z tym, wyznaczono niezależne od modelu ograniczenie na produkcje¸ naładowanego bozonu Higgsa σ(pp→[b]tH±)x BR(H±→τ±ѵ) wynoszące od 4.2 pb do 0.0025 pb dla mas H± w przedziale 90–2000 GeV. Odpowiada to górnemu limitowi dla stosunku rozgałęzień BR(t →bH±) x BR(H±→τ±ѵ) o wartości od 0.25% do 0.031% dla mas H± w przedziale 90–160 GeV. W interpretacji modelu hMSSM wykluczono wszystkie wartości tanβ dla mas H± poniżej 160 GeV. Podczas gdy, cały przedział mas H± do 1100 GeV jest wykluczony dla tanβ ≥ 60 GeV. Praca zawiera również opis pierwszego kompletnego wdrożenia tzw. metody embedding dla danych zebranych przez detektor ATLAS w okresie Run-2. Technika ta oparta jest na uniwersalności leptonowej rozpadu bozonu W. Pozwala to na skonstruowanie próbek hybrydowych ze zdarzeń z danych, w których zastępuje się¸ miony pochodzące z procesu W±→μ±ѵ, pochodzącymi z symulacji hadronowo rozpadającymi się¸ leptonami τ. Główną zaletą metody embedding jest jej ograniczona zależność od symulacji Monte Carlo jedynie do dobrze zrozumianych rozpadów bozonu W oraz leptonu τ. Wszystkie pozostałe własności zdarzenia pochodzą¸ bezpośrednio z danych. Wykazano, przy użyciu części danych z 2015 roku, że technika ta znacząco poprawia precyzje¸ oszacowania tła zawierającego hadronowo rozpadające się¸ leptony t. W porównaniu do zdarzeń w pełni pochodzących z symulacji Monte Carlo systematyczna niepewność ilości dominującego tła, pochodzącego z zawierających leptony τ procesów tt ̅, zostaje zredukowana z 26% do zaledwie 11%.Item Search for Charged Lepton Flavour Violation at LHCb experiment(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2015) Chrząszcz, Marcin; Lesiak, Tadeusz; Lusiani, Alberto; Ciborowski, Jacek; Muryn, BogdanThe thesis describes searches for charged lepton flavour violation in the process τ−→ μ−μ+μ−. The study is performed at the LHCb experiment data sample corresponding to an integrated luminosity of 3 fb-1 of proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV (8 TeV), collected in 2011 (2012), respectively. No significantly statistical signal of the decay in question has been found and as a result the upper limit was set: B(τ−→μ−μ+μ−) < 4.6 × 10 − 8 at 90% confidence level. The limit was then interpreted in terms of an effective field theory approach including beyond the Standard Model operators with different lepton chirality structures. We found that the limits are within the range: (4.1−6.8)×10−8 at 90% confidence level. The thesis presents also the combination of upper limits for all lepton flavour violating τ lepton decays. For the decay in question, i.e. τ−→μ−μ+μ−, the combination leads to the upper limit of B(τ−→μ−μ+μ−) < 1:2 ×10−8 at 90% confidence level.Item Studies of Multi-Parton Interactions in Diffractive Processes with the ATLAS Forward Proton Detectors(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2021) Cieśla, Krzysztof; Chwastowski, Janusz; Staszewski, Rafał; Łuszczak, Marta; Ciborowski, Jacek; Turnau, JacekNiniejsza rozprawa doktorska poświęcona jest pomiarowi efektów oddziaływań wielopartonowych występujących w przypadkach dyfrakcyjnych w zderzeniach proton-proton na akceleratorze LHC. Jedną z sygnatur takich oddziaływań jest obecność nietkniętego protonu, zwanego protonem dyfrakcyjnym, który może być zmierzony przez detektory do przodu. Przykładem takich detektorów, będących częścią eksperymentu ATLAS, są detektory AFP. Analiza prze- prowadzona w niniejszej pracy opiera się na danych o scałkowanej świetlności wynoszącej około 56 nb−1, pochodzących z oddziaływań proton-proton przy energii zderzenia w układzie środka masy wynoszącej 13 TeV. Dane te zostały zebrane w 2017 roku w trakcie specjalnych okresów zbierania danych, w których akcelerator pracował z niską świetlnością chwilową. Warto podkreślić, że to jest pierwsza analiza mająca na celu pomiar efektów oddziaływań wielopartonowych w przypadkach dyfrakcyjnych. W pracy analizowano rozkłady wrażliwe na efekty oddziaływań wielopartonowych: średniej krotności naładowanych śladów, sumy pędów poprzecznych naładowanych śladów i średni pęd poprzeczny naładowanych śladów. Obserwable te oparto o naładowane ślady, których absolutna wartość pseudorapidity jest mniejsza niż 2,5 oraz i których pęd poprzeczny jest większy niż 500 MeV. Ponadto wymagana była obecność naładowanego śladu, sładu wiodącego, którego pęd poprzeczny przekracza 1 GeV, oraz dyfrakcyjnego protonu, którego względna stata energii wynosi pomiędzy 3,5 i 8%. Pomiar został przeprowadzony w trzech obszarach kąta azymutalnego wyznaczanego względem śladu wiodącego. Obszary te charakteryzują się różną czułością na efekty oddziaływań wielopartonowych. Otrzymane rozkłady badanych obserwabli zostały poprawione na efekty związane z wydajnością rekonstrukcji wierzchołka i śladu oraz wydajnością trygera AFP. Oszacowane zostały również przyczynki dwóch rodzajów tła. Przewidywania modelu Monte Carlo, Pythia 8 A2, dla oddziaływań pojedynczej dysocjacji dyfrakyjnej, zostały skonfrontowane z wynikami pomiarów. Okazało się, że model ten nie potrafi opisać mierzonych zależności. Prze- prowadzono próbę justowania parametrów modelu Pythia 8 A2 dla oddziaływań pojedynczej dysocjacji dyfrakyjnej, w wyniku której otrzymano wersję modelu dostarczającą znacznie lepszy opis danych doświadczalnych.Item Studies of time dependent CP violation in charm decays of B 0 s mesons(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2015) Dziurda, Agnieszka; Lesiak, Tadeusz; Gligorov, Vladimir Vava; Ciborowski, Jacek; Muryn, BogdanThe thesis describes the world-first, time-dependent measurement of charge-parity (CP ) violation in B 0 s → D∓ s K± decays. The study is performed at the LHCb experiment using data sample corresponding to an integrated luminosity of 1.0 fb− 1 of proton-proton collisions at a center-of-mass energy of √ s = 7 TeV, recorded in 2011. The CP violating observables are found to be: C = 0.52 ± 0.25 ± 0.04, D f = 0.29 ± 0.42 ± 0.17, D ¯ f = 0.14 ± 0.41 ± 0.18, S f = − 0.90 ± 0.31 ± 0.06, S ¯ f = − 0.36 ± 0.34 ± 0.06, where the first (second) uncertainty is statistical (systematic). These observables are used to perform the first measurement of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa angle γ in B 0 s → D∓ s K± decays, finding γ = (113 +30 − 44 )◦ modulo 180◦ at 68% CL, where the error contains both statistical and systematic uncertainties.