KIP-Veröffentlichungen

Durch die Inbetriebnahme des LHC im März 2010 bei Schwerpunktsenergien von √s = 7 TeV wurden für pp-Kollisionen bisher unerforschte kinematische Bereiche zugänglich. Anhand erster Daten, die einer integrierten Luminosität von 295 nb−1 entsprechen, können Theorien neuer Physik wie das Modell groÿer, räumlicher Extradimensionen (ADD) überprüft werden. Durch die Extradimensionen wird die Gravitation bei kleinen Abständen mit den anderen fundamentalen Kräften vergleichbar stark. Diese Arbeit befasst sich mit der Suche nach gravitativen Phänomenen in der Nähe der fundamentalen Planck-Skala (O(1 TeV)). Eine modellunabhängige Suche nach Multiobjektendzuständen wird überprüft und hinsichtlich eines inklusiveren Multiplizitätskriteriums variiert. Der Vergleich einer Monte-Carlo-basierten Untergrundabschätzung mit Daten zeigt keine Abweichungen vom Standardmodell. Für die ursprüngliche und die modizierte Analyse wurden obere Grenzen auf das Produkt von Wirkungsquerschnitt und Akzeptanz gesetzt. Mit verschiedenen Modellen werden für beide Varianten Signalakzeptanzen abgeschätzt und Grenzen auf den Produktionswirkunsquerschnitt gesetzt. Die modizierte Analyse ergibt für Modelle mit einem signikanten Anteil von Dijet-Endzuständen bessere Ergebnisse. Dadurch können Modelle in einem gröÿeren Parameterbereich getestet werden. Weiterhin wird die ABCD-Methode als alternativer Ansatz zur Untergrundabschätzung eingeführt. Die bisherige Suche nach mikroskopischen schwarzen Löchern mit dieser Methode wird vorgestellt und die dominanten systematischen Unsicherheiten überprüft. Basierend auf einer detaillierten Monte-Carlo-Studie der ABCD-Methode werden dann alternative Variablen evaluiert, welche die systematischen Unsicherheiten dieser Studie signikant reduzieren.

In march 2010 the LHC has started operating with a centre-of-mass energy of √s = 7 TeV, allowing the exploration of a yet unreached kinematic regime. Using rst data, corresponding to an integrated luminosity of 295 nb−1, theories of physics beyond the Standard Model can be investigated. In particular, the ADD model predicts the existence of large, spatial extradimensions. In this scenario, gravity becomes stronger at small distances and thus comparable to the other fundamental forces. This work focuses on the search for gravitational effects at the fundamental Planck scale (O(1 TeV)). A model independent search for multiobject nal states is presented and varied with regard to the multiplicity.
The background estimation is based on Monte Carlo simulations. Since no deviations from the Standard Model are observed, limits on the production cross section times acceptance are set for both the original and the modied analysis. Using different models, the signal acceptances are estimated for both variants and limits on the production cross section are derived. The modied analysis achieves better limits for scenarios with a signicant contribution of dijet-like nal states, thus a broader range of models can be probed. The ABCD method as an alternative approach for estimating the background is introduced. The current search for microscopic black holes using this method is presented and revised. Based on a detailed Monte Carlo study of the ABCD method, alternative pairs of variables are evaluated. It is shown that the proposed pairs of variables reduce the systematic uncertainties of this study signicantly.