Theses supervised by Prof. Dr. İsa Dumanoğlu
14 theses · Çukurova University
CMS HF dedektöründe kullanılan fiberlerin radyasyondan gördüğü zararı görüntüleme sistemi
İleri Hadron kalorimetre CMS (Compact Muon Solenoid) deneyinin alt dedektörlerinden biri olup, etkileşim bölgesinden yaklaşık ±11m uzaklıkta ileri bölgede pseudorapidite 3<|?|<5 aralığını kapsayacak ve sadece ışın demeti geçebilecek şekilde iki parça halinde tasarlanmıştır. Dedektör demir soğurucu içine yerleştirilmiş kuvars fiberlerden oluşur. Bu fiberler, Çerenkov ışığını PMT'lere taşıyarak parçacıkların varlanmasını sağlar. Fiberler proton demetlerine yakın olmasından dolayı yüksek oranda radyasyona maruz kalırlar. Bu radyasyon zamanla fiberlerin bozulmasına neden olur. Fiberlerdeki değişimin gözlenmesi için HF dedektörüne yerleştirilmiş özel kanallar bulunur. Bu kanallardan alınan veriler kullanılarak, radyasyon zararını canlı izlemek mümkündür. Bu çalışmada HF'teki radyasyon hasarları CMS'in 2010 yılı boyunca aldığı veriler kullanılarak incelenmiş ve analiz metodunda bir takım yenilikler ve değişiklikler yapılmıştır.
Determination of underlying event contribution to the jet energies in CMS heavy ion collisions
The aim of nucleus-nucleus collisions at the ultra relativistic colliders is obtaining the hot and dense partonic matter. This partonic matter is required to study fundamental of quantum chromo dynamics (QCD). This hot and dense matter is reach the extremely high temperature and energies at the nuclei collisions. At the first moments of the nuclei collisions, the temperature of Quark gluon plasma and its density went down when the plasma going in to stable and during the this dense and temperature change is open the way of hadronization process for the QGP. There is two way to observe the properties of QGP, soft probes and hard probes. This thesis focused on the one of the hard probes; jets. The energy of jets, reconstruction of jet and background contribution to jet energy is studied and investigated well.
BHÇ'de 7 TeV'lik Proton-Proton Çarpışmalarındaki Tek Jet Olaylarında W?e+?_e Bozunumundan Kaynaklı SM Katkılarının Elenmesi
Bu çalışmada 2011 yılı içerisinde Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki proton-proton çarpışmaları sonucu alınan gerçek veriler içerisinde standart model parçacığı olan W bozonu incelenmiştir. Çalışmada ek boyut araştırmaları için oluşturulan tek jet analiz yöntemi kullanılmıştır. W bozonun gerçek veri içerisinde belirlenmesi ve bunların ek boyut sinyallerinden ayrılması önem teşkil etmektedir. Teorik çalışmalar sonucu oluşturulan ve daha sonra çeşitli programlarda üretilen olay benzetimleri ile 2011 yılında alınan gerçek veriler kıyaslanarak W bozon belirlenecektir.
Seacrh for dark matter and large extra dimensions in monojet events in pp collisions at ?s=7 tev
A search has been made for events containing an energetic jet and an imbalance intransverse momentum using a data sample of pp collisions at a center-of-mass energyof 7 TeV. This signature is common to both dark matter and extra dimensionsmodels. The data were collected by the CMS detector at the LHC and correspond toan integrated luminosity of 5.0 fb?1 . The number of observed events is consistentwith the standard model expectation. Constraints on the dark matter-nucleon scatteringcross sections are determined for both spin-independent and spin-dependentinteraction models. For the spin-independent model, these are the most constraininglimits for a dark matter particle with mass below 3.5 GeV/c2, a region unexploredby direct detection experiments. For the spin-dependent model, these are the moststringent constraints over the 0.1?200 GeV/c2 mass range. The constraints on theArkani-Hamed, Dimopoulos, and Dvali (ADD) model parameter MD determinedas a function of the number of extra dimensions are also an improvement over theprevious results.Key Words: Dark Matter, Extra Dimension, ADD Model, LHC, CMS, Mono-Jet.I
Seacrh for dark matter and large extra dimensions in monojet events in pp collisions at ?s = 8 TeV
We present a search for new physics in the final state containing a single jet and missing transverse energy using pp collision data at 8 TeV at the LHC. The data sample is collected by the CMS detector, corresponding to an integrated luminosity of 19.5 fb-1. The number of observed events is in agreement with the Standard Model prediction. Limits are set on parameters of models of dark matter and large extra dimensions. Key Words: Dark Matter, Extra Dimension, ADD Model, LHC, CMS, Mono-Jet.
CMS detektörünün hf kalorimetresinin dört anotlu fotoçoğaltıcı tüplerinin kontrol testleri
CMS'in Hadron kalorimetresi; hadronik fıçı (HB), hadronik kapak (HE), hadronik dış (HO) ve ileri hadronik (HF) olmak üzere dört alt kalorimetreden oluşmaktadır. HF'te fotodedektör olarak tek anotlu FÇT'ler kullanılmaktadır. CMS'in iyileştirme çalışmaları sırasında HF'te bulunan tek anotlu FÇT'lerin dört anotlu FÇT'lerle değiştirilmesine karar verilmiştir. Bu çalışma HF'te kullanılacak olan dört anotlu FÇT'lerin HF'e yerleştirilmeden önceki kontrol testlerinden oluşmaktadır. Anahtar Kelimeler: CMS, HCAL,HF, FÇT, kalite kontrol testleri
Analyses of HB, HE, HO and HF calorimeters of CMS detector with 2015 cosmic data and proton–proton collision data at √s = 13 TeV
In 2015, the CMS detector took cosmic muon and proton-proton collision data at √s = 13 TeV. General performance, such as energy and time structure of the HCAL which is one of the sub-detectors of the CMS was controlled with those data. The HCAL should have a good energy and time resolution. So, energy and time distributions of all sub-systems (HB, HE, HO, HF) of HCAL should be controlled regularly. One of the methods used to do these controls is, to benefit from the cosmic ray muon data which is recorded when there is no collision in the detector. The CMS detector is constantly exposed to cosmic muon rays which come from outer space. Cosmic muon rays hit various part of the CMS detector and create signals in the various sub-systems of CMS. So, these data allow to test and calibrate all detector components. The response of the CMS detector to cosmic muons was measured using cosmic muon data (MWGR, CRUZET and CRAFT) which were taken at different time periods. Before the collision data, Beam Splash data were also taken. During beam splash data taking, the CMS detector is exposed to dense particle flow and the response of each sub-system of the detector is investigated. Beam Splash data are very important for performance information of the sub-systems of the HCAL. The CMS detector was prepared for the collision data with the beam splash data. After the two-year technical stop the CMS detector started to take proton-proton collision data at a center of mass energy of √s = 13 TeV. The performance analysis studies of the CMS detector were also performed using this collision data. In this thesis general performance analysis of HCAL systems was carried out using cosmic muon and proton-proton collision data.
CMS detektörünün HF kalorimetresinde yenilenen FÇT'lerin performans analizi
CMS – HKAL'ın HF alt kalorimetresinde i∅ = 43 konumunda yer alan R7525 FÇT'leri, 2012 yılında yapılan yılsonu teknik durdurma sırasında yeni R7600U-200-M4 FÇT'leri ile değiştirildi. Bu eski ve yeni FÇT'ler kullanılarak toplanan veriler topolojik ve zaman temelli gürültü filtreleri kullanılarak analiz edildi. Bu analiz √s = 8 TeV ve √s = 13 TeV çarpışma verileri kullanılarak yapıldı. √s = 8 TeV çarpışma verilerinin analiz sonuçlarında yeni FÇT'lerin performanslarının daha iyi olduğu görüldü. 2013-2014 yılında verilen uzun molada HF kalorimetresindeki R7525 FÇT'lerinin tamamı yeni R7600U-200-M4 FÇT'leri ile değiştirildi. √s = 13 TeV çarpışma verilerinin analiz sonuçlarında ise zaman temelli filtrelerin problemli olduğu görüldü. Bu çalışma, HF FÇT'lerinin ve gürültü filtrelerinin √s = 8 TeV ve √s = 13 TeV çarpışma verileri ile yapılan analiz sonuçlarını içermektedir.
CMS'in hadronik kalorimetresinin 2016 verileriyle performans analizi
2016 yılında CMS dedektöründe, √s=13 TeV'de proton-proton çarpışma verileri alınmıştır. Bu veriler ile CMS dedektörünün alt dedektörlerinden biri olan HKAL (Hadronik Kalorimetre)'in verimliliği kontrol edilmiştir. HKAL'in verimliliği, fizik analizleri açısından büyük önem taşımaktadır. HKAL'in alt dedektörlerinden biri olan HF (Hadronik İleri) Kalorimetresi, Jet'lerin ve MET (Kayıp Dik Enerji)'nin belirlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. HF Kalorimetresinde bulunan gürültülü kanalların tespiti ve bu gürültülerin elenmesi, Jet analizlerinin doğruluğu için önemlidir. Bu tezde, 2016 yılında √s=13 TeV alınan proton-proton çarpışma verileri ile HKAL'in verimliliği analiz edilmiştir.
CMS'in ilerı̇ hadronik kalorı̇metresı̇nde kullanılan QIE10 kartlarının LED, faz ve giriş direnci seçimi testleri
CMS (Compact Muon Solenoid) dedektörünün alt kalorimetrelerinden biri olan İleri Hadronik (HF) kalorimetre 3<|η|<5 psüdorapidite aralığını kapsayacak şekilde iki parçadan oluşmuştur. Bu tez çalışmasında CERN'in Prevessin yerleşkesinde bulunan 904 numaralı binada HF iyileştirme ve geliştirme çalışmaları kapsamında yenilenen QIE10 kartlarının ve ön-uç elektroniklerinin montajı ve dedektöre yerleştirilmeden önce yapılan LED, FAZ ve Giriş direnci seçimi (Rin_Sel) testlerini içermektedir.
CMS algıcının iyileştirilmesinde kullanılacak olan çok tanecikli kalorimetrenin performans testleri
BHÇ'nin dört büyük algıcından birisi CMS'dir. Düzenli olarak yapılan yükseltmelerden biri olan Evre-2'de HGCAL (Çok Tanecikli Kalorimetre) adlı yeni bir alt algıç yapılması planlanmaktadır. Yapım öncesi bir ön örnek hazırlanmış ve farklı enerjilerdeki çeşitli parçacıklarla teste tabi tutulmuştur. Bu testler esnasında algıcın performansı incelenmiş ve var olan veya oluşabilecek hatalar araştırılmıştır. Bu tez çalışmasında, 2018 yılının Ağustos ve Ekim ayında yapılan demet testlerindeki veriler kullanılmış olup farklı kurulum düzenleri ve yapılandırmaları ile en iyi sonuçların elde edileceği düzenek de araştırılmıştır. Alınan verilerde minimum iyonize parçacık araştırmaları da yapılmıştır.
Inclusive search of the hypothetical Xb exotic state devcays to χb1(1P)π+π- and Υ(1S)π+π- final states with RUN-II data collected by the CMS experiment at the Large Hadron Collider
An analysis of (1S)– and b1(1P)– final states have been performed, with the purpose to search for the possible exotic Xb signal, by exploiting the nearly whole data sample collected during the Run-II data taking by the CMS experiment. Two decay chains were fully implemented and configured to obtain the distributions for the (1S)– and b1(1P)– final states. The reconstruction of the b1 state through its radiative decay has shown the importance of the photons reconstruction by their conversion in the CMS Tracker material. The obtained spectra for the two final states ((1S)– and b1(1P)– allow to report no significant peaking structure that could be associated with the hypothetical Xb exotic state.
Dijet resonance search with the calo-scoutingtechnique using 122 fb-1 of run 2 data from cms at √s = 13 tev
Resonance searches that decay into jet pairs are performed using proton-proton collision data collected at √s= 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of up to 122 fb-1. A low mass search is performed for resonances between 0.6 and 1.6 TeV based on events with dijets that reconstructed at the trigger level from the calorimeter information. The dijet mass spectrum is well defined with proper parameterization and no evidence was observed for the production of new particles. 95% CL upper limits are presented on the cross-section of narrow quark-quark, quark-gluon, and gluon-gluon resonances.
Examining the efficiency of the HGCAL of CMS experiment by using light quark jet data produced by the Monte Carlo method
This thesis is dedicated to a comprehensive investigation of the efficiency of the High Granularity Calorimeter (HGCAL) by means of an in-depth analysis of the characteristic behaviors exhibited by light quark jets. To accomplish this, a rigorous examination of simulated data is undertaken, offering valuable insights into the performance of the HGCAL. Furthermore, in this study data taken from proton-proton collisions at the energy of √s=14 TeV in the Compact Muon Solenoid (CMS) at the Large Hadron Collider (LHC) has been used. The integration of detector response and the meticulous dissection of energy profiles from these simulated collision events play a pivotal role in the evaluation and validation of the HGCAL's efficiency in a real-world context. Through this multifaceted approach, a comprehensive understanding of the HGCAL's capabilities and limitations is elucidated, contributing significantly to the advancements in particle physics and detector technology. Keywords: Light quark jets, HGCAL, LHC, CMS.