บทคัดย่อวิทยานิพนธ์

iv
นรพัทธ์ ศรี มโนภาษ : ตัวแปรที่ไวต่อสปิ นสาหรับผลผลิตของอนุ ภาคสมมาตรยวดยิง่ .
(SPIN-SENSITIVE VARIABLES FOR THE PRODUCTS OF SUPERSYMMETRIC
PARTICLES) อ. ที่ปรึ กษาวิทยานิพนธ์หลัก : อ.ดร.บุรินทร์ อัศวพิภพ, อ.
ที่ปรึ กษาวิทยานิพนธ์ร่วม : PROF. ALBERT DE ROECK, PH.D., 155 หน้า.
สมมาตรยวดยิ่ ง เป็ นหนึ่ งในทฤษฎี ที่ ต่ อ ขยายจากทฤษฎี แ บบจ าลองมาตรฐาน
ในทฤษฎี น้ ี อนุ ภ าคทุ ก ตัว ในแบบจ าลองมาตรฐานจะมี คู่ เป็ นอนุ ภ าคสมมาตรยวดยิ่ ง
กล่ าวคื ออนุ ภาคเฟอร์ มิ ออนจะมี คู่ เป็ นอนุ ภาคสมมาตรยวดยิ่ง โบซอน และในทางกลับ กัน
อนุภาคโบซอนก็จะมีคู่เป็ นอนุภาคสมมาตรยวดยิง่ เฟอร์ มิออน
การค้นหาอนุภาคสมมาตรยวดยิ่งนี้ เป็ นหนึ่ งในหัวข้อศึกษาหลักของเครื่ องตรวจวัดอนุ
ภาคคอมแพคมิ ว ออนโซลิ น อยด์ (ซี เอ็ ม เอส) ซึ่ งเป็ นเครื่ องตรวจวัด อนุ ภาคทั่ ว ไป
ตั้ งอยู่ ที่ เค รื่ องเร่ งอนุ ภ าคฮาดรอ น ข น าดให ญ่ (แอ ล เอช ซี ) ณ ส ถ าบั น วิ จ ั ย เซิ ร์ น
ในวิทยานิ พนธ์น้ ี ได้ศึกษาการวัดสปิ นของอนุ ภาคสมมาตรยวดยิ่งผ่านการศึกษาความสัมพันธ์เ
ชิงมุมของกลุ่มของอนุภาคซึ่ งเกิดจากการสลายตัวของอนุ ภาคสมมาตรยวดยิง่ ที่เป็ นฟั งก์ชนั่ ของ
ป ริ ม า ณ ที่ ไ ม่ แ ป ร เ ป ลี่ ย น ล อ เ ร น ซ์
ซึ่ งคื อ มวลนิ่ งของกลุ่ ม อนุ ภาคที่ เกิ ด จากการสลายตั ว ของอนุ ภาคส มมาตรยวดยิ่ ง
ซึ่ ง ส า ม า ร ถ แ ส ด ง ค ว า ม ไ ม่ ส ม ม า ต ร ดั ง ก ล่ า ว ข้ า ง ต้ น ไ ด้
ใน ก ารศึ ก ษ านี้ ไ ด้ ใ ช้ ก าร ส ล าย ตั ว ข อ งอ นุ ภ าค ส ม ม าต ร ย ว ด ยิ่ ง 2 รู ป แ บ บ คื อ
การส ลายตั ว ของส ควาร์ กที่ ให้ อ นุ ภาค นิ วท รอลิ โน และการส ลายตั ว ของส ท็ อ ป
(คู่ของอนุภาคท็อปในแบบจาลองมาตรฐาน) ที่ให้ชาร์จิโนเป็ นกรณี ศึกษา
จ
า
ก
ก
า
ร
ศึ
ก
ษ
า
สามารถสรุ ป ได้ว่าเราสามารถที่ จะสกัดข้อมู ล เกี่ ยวกับ สปิ นของอนุ ภาคสมมาตรยวดยิ่งได้
โดยป ริ มาณ ของข้ อ มู ลที่ ต้ อ งก ารนั้ น ขึ้ น อยู่ ก ั บ มวลของอนุ ภาคส ม มาตรยวดยิ่ ง
นอกจากนี้เรายังได้ศึกษาการสลายตัวของอนุ ภาคสมมาตรยวดยิง่ ที่ให้อนุภาคผลิตภัณฑ์ในหลา
ย
รู
ป
แ
บ
บ
ภาควิ
า
ฟิดสิคุกณส์ลักษณะเชิงสปิ นของอนุภาคสมมาตรยวดยิง่ ได้อย่างหลากหลาย
เพื่อทีช่จะสามารถวั
สาขาวิ
ฟิ สิ กส์
ลายมือชื่อ อ.ที่ปสรึิ ตก……………o...................................
ษาวิทยานิพนธ์หลัก..................
ลายมือชชืา่อนิสิต.........................................................นิ
ปี......................
การศึกษา
2553
ลายมือชื่อ อ.ที่ปรึ กษาวิทยานิพนธ์ร่วม ..................
v
# # 4672292423 : MAJOR PHYSICS
KEYWORDS : SUPERSYMMETRY / SPIN / CMS / LHC / CERN
NORRAPHAT SRIMANOBHAS : SPIN-SENSITIVE VARIABLES FOR THE
PRODUCTS OF SUPERSYMMETRIC PARTICLES. THESIS ADVISOR : BURIN
ASAVAPIBHOP, PH.D., THESIS CO-ADVISOR : PROF. ALBERT DE ROECK,
PH.D., 155 pp.
Supersymmetrie (SUSY) is een mogelijke uitbreiding van het Standaard Model voor
deeltjes fysica, en voorspelt voor elk boson en fermion van het Standard Model een
fermion en respectievelijk een boson superpartner deeltje.
De zoektocht naar supersymmetrie is een van de hoofdopdrachten van het Compact
Muon Solenoid (CMS) experiment, aan de Large Hadron Collider (LHC) in CERN. In
deze thesis worden metingen van spin effecten in de vervallen van SUSY-deeltjes
bestudeerd via hoek correlaties. Een Lorentz invariante variabele, de invariante
massa, wordt gebruikt in asymmetrie metingen voor de studie van deze correlaties.
Twee verschillende vervalketens, enerzijds het verval van een squark naar een
neutralino deeltje, en anderzijds het verval van een stop quark (de
supersymmetrische partner van de top quark) naar een chargino deeltje, zijn
gebruikt als voorbeelden in the studie.Van de studies leren we dat het inderdaad
mogelijk is om spin informatie te verkrijgen van de geproduceerde
supersymmetrische deeltjes. De hoeveelheid data die daarvoor nodig is hangt sterk
af van het massa spectrum van de nieuwe supersymmetrische deeltjes.
In deze thesis hebben we verschillende vervalkanalen bestudeerd en vergeleken, en
dit laat ons toe te besluiten dat mits voldoende statistiek we de spin metingen
kunnen gebruiken om te bevestigen dat de nieuwe deeltjes die we verwachten te
ontdekken bij de LHC effectief supersymmetrische partners van de Standard Model
deeltjes zijn.
Department :
Physics
Field of Study :
Physics
Academic
Year :
2010
signature..............................................
signature..............................................
signature..........................................
Student’s Signature
Advisor’s Signature
Co-Advisor’s Signature
vi
# # 4672292423 : MAJOR PHYSICS
KEYWORDS : SUPERSYMMETRY / SPIN / CMS / LHC / CERN
NORRAPHAT SRIMANOBHAS : SPIN-SENSITIVE VARIABLES FOR THE
PRODUCTS OF SUPERSYMMETRIC PARTICLES. THESIS ADVISOR : BURIN
ASAVAPIBHOP, PH.D., THESIS CO-ADVISOR : PROF. ALBERT DE ROECK,
PH.D., 155 pp.
Supersymmetry (SUSY) is a possible extension of the Standard Model, which
predicts that each Standard Model fermion has a boson superpartner and each
Standard Model boson has a fermion superpartner.
The search for supersymmetry is one of the main topics for study with the
Compact Muon Solenoid (CMS), a general purpose detector at the Large Hadron
Collider (LHC) at CERN. In this thesis, particle spin measurement are studied through
effects in angular correlations in the decay products of supersymmetric particles. A
Lorentz invariant quantity, the invariant mass of decay products, has been used to
build asymmetries to investigate these correlation effects. Two different
supersymmetric decay chains, namely the decay of a squark via a neutralino-2 and
the decay of a stop quark (partner of top quark) via a chargino-1, have been used as
examples for this study
We conclude that we can expect to extract spin information from the
sparticles. The required amount of data depends on the supersymmetric particle
mass spectrum. We have studied several final states, in order to have several
measurements for the spin characterization of the supersymmetric paticles
Department :
Physics
Field of Study :
Physics
Academic
Year :
2010
signature..............................................
signature..............................................
signature..........................................
Student’s Signature
Advisor’s Signature
Co-Advisor’s Signature