11-04-2011: PhD defense Jan Amoraal VU

31 - 03 - 2011


Promotiebericht
Nikhef, 31-03-2011

Alignment with Kalman filter fitted tracks and reconstruction of Bs->J/PsiPhi decays

Jan Amoraal, promovendus aan het Nikhef, verdedigt zijn proefschrift maandag 11 april 2011 aan de Vrije Universiteit Amsterdam. 

De LHC op CERN brengt zowel een nieuwe mogelijkheid om het Standaard Model van elementaire deeltjes te testen, als een kans om de mysteries en onze kennis van de Natuur verder te onderzoeken. Het Standaard Model is een theorie die is gebaseerd op experimentele observaties van interacties tussen deeltjes in versneller experimenten en in experimenten die metingen doen aan cosmische straling. Ondanks de successen van het Standaard Model geeft het geen compleet beeld van het wonderbaarlijk subtiel gewoven netwerk dat we de Natuur noemen. Om de fijne draden van dit netwerk nog verder te onderzoeken en om het Standaard Model of extenties hierop, genaamd Nieuwe Fysica Modellen, te valideren of juist uit te sluiten, hebben deeltjesfysici in de LHC precisieinstrumenten gebouwd om de fundamentele parameters, die Nieuwe Fysica zouden kunnen blootleggen, te meten met de hoogst mogelijke precisie.

Zo een fundamentele parameter is de zwakke interferentie fase Φ_s. Een preciese meting hiervan met het LHCb experiment kan worden bereikt via Bs->J/PsiPhi vervallen. Volgens het Standaard Model zou deze fase klein moeten zijn, ongeveer Φ_s = −0.04mrad. Echter, contributies van Nieuwe Fysica kunnen deze fase beinvloeden en een grotere waarde teweeg brengen. Om de gemeten grootte van de fase aan Nieuwe Fysica toe te kunnen kennen, is het LHCb experiment ontworpen om Φ_s te meten met een precisie van 0.024mrad binnen een jaar. Om dit gevoeligheid op Φ_s te bereiken vergt hoge precisie spoor detectoren. Verder is het nodig om de posities van de spoor detectoren wel binnen hun respectievelijke hit-resoluties te kennen.

Om de posities van de detectoren binnen hun hit-resoluties te bepalen, is een generiek, op sporen gebaseerd, aliniering raamwerk ontworpen voor de LHCb detector. Een vernieuwend aspect van dit raamwerk is dat het een Kalman filter spoor model en fit gebruikt in de zogenaamde global method of alignment procedure. In deze procedure worden alinierings constanten bepaald met een globale kleinste kwadraten methode, waarin niet alleen de hits zelf worden meegenomen, maar ook de correlaties tussen de hits. Dit heeft het voordeel dat slechts een paar iteraties nodig zijn om de alinierings constanten te bepalen. Daarbij gebruikt het raamwerk hetzelfde spoor en fit model als de standaard LHCb reconstructie en analyse procedures. De verkregen alinierings constanten worden dus verwacht consistent te zijn met het spoor en fit model die in deze procedures worden gebruikt. Een verder voordeel van dit raamwerk is de mogelijkheid om alle LHCb subdetectoren simultaan
te alinieren, of elke subdetector individueel, op enige granulariteit.

Jan Amoraal: Alignment with Kalman filter fitted tracks and reconstruction of Bs->J/PsiPhi decays  (pdf)      

De promotie vindt plaats op maandag 11 april, om 13.45 uur in de Aula van de Vrije Universiteit Amsterdam, De Boelelaan 1105.

Promotor: Prof. Dr. M.H.M. Merk

Contact: Jan Amoraal