M.Kobel, D. Stöckinger: „Jenseits des Standardmodells: Superymmetrie u.a.“

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VIII. Experimentelle SuchenVIII.1.Hauptsignaturen

Fehlende Energie durch “LSP”s

qq´ 4

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Gleich geladene Leptonen (von 3 oder 2 Leptonen)Beispiel: 3-Lepton Endzustand am Tevatron (H.Fox)

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VIII.2.Experimentelle Probleme

Beispiel: D0 Experiment am Tevatron

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Quellen von „missing ET“ (MET) (Michael Schmitt, CDF)

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Ganz aktuelle „fehlende ET“ Verteilungen vom LHC

ETmiss is sensitive to calorimeter performance

(noise, coherent noise, dead cells, mis-calibrations, cracks, etc.), and cosmics and beam-related backgrounds

All distribution at the EM scale

Event fraction removed by additional cleaning cuts: ~ 10-4

PF jetsCalo jets

Monte-Carlo reproduces data over 5 orders of magnitudes MET tails understanding is in progress

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Annahme des ConstraintMSSM: Vereinigung bei GUT

VIII.3.Interpretation der Suchen

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Fit aller Messungen an constraint MSSM = cMSSM(Peter Wienemann, „Fittino“ Gruppe)

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Suche nach Neutralinos als “LSP”: m47 GeV (P. Bechtle, DIS2004 Konf.)

Grenze in MSSM:

VIII.4. Suchen bei LEPII (1996-2000, ECM <= 208 GeV)

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Grenze für Charginos von LEP2: m103 GeV (P. Bechtle, DIS2004 Konf.)

m/ GeV

m

/

GeV

m

/ G

eV

m/ GeV

~

~~

~

~

upper Limit(pb)

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LEP Gaugino Limits (aus 0.7 fb-1 bei LEPII)

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VIII.5. SUSY Suche an Hadron Kollidern

Suche am Tevatron (M.Wittich, PLHC Konferenz, Juni 2010)

Derzeit Rekordluminositäten von 4x1032cm-1s-1

Aufgenommen seit 2002: 8.6 fb-1 Analysiert: 2-5 fb-1

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Aber nur bei tan= 3 und m0 = 60 GeV !

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Suche nach Squarks und Gluinos

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Interpretation in spezieller SUSY Brechung (mSUGRA)

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Wirkungsquerschnitte beim LHC

600 000 000 Kollisionen/Sekunde

L 1032cm−2s−1 in 2010/11Ecm = 7 TeV

• ~0.1 fb−1 (?) in 2010• ~1 fb−1 in 2011

L = 1033cm−2s−1 in 2013Ecm = 14 TeV

• 10- 30 fb−1 in 2013

L = 1034cm−2s−1 ab 2014 Ecm = 14 TeV

• 100 fb−1 pro Jahr

14 TeV

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Beispiele für Suchstrategien beim LHC

ATLAS ATL-PHYS-PUB-2009-084 (Juli 2009):Inclusive Suche, geordnet nach Topologien (10 TeV, 0.2 fb-1)

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Typische Verteilungen in

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Erwartete Entdeckungs-Sensitivität für 0.2 fb-1 bei 10 TeV

tan = 10 tan = 50

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CMS Ausschluss-Sensitivität skaliert auf 7 TeV (2010)Jets + MET (missing ET): besser als Tevatron schon mit 0.1 fb-1

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CMS 7 TeV2 same-sign Leptons + MET

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VIII.6. Extraktion von SUSY MassenSUSY Spektren am LHC

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Veranschaulichung mit Dalitz Plots(M.E.Peskin TASI Lectures 2008 http://arxiv.org/abs/0801.1928 )

2-KörperZerfall

3-KörperZerfall

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3-Körper Zerfall

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Untergrund des SM (t t ) subtrahiert über: N(ee) + N(µµ) – N(eµ) – N(µe)

2-Körper Zerfall

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SUSY Spektren am zukümftigen Linearkollider ILC

Messung beider Endpunkte Bestimmung beider Massen m

und m

~ ~

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Ausnutzen v. Strahlpolarisation Elektronstrahl:

z.B. für e+e- µ+µ-

Wobei I3 = -½, 0 für a,b = L,R

RL

RLL nn

nnP

:

~ ~

LLRLLL

LLLRRL

RRRLLR

RRLRRR

µµeef

µµeef

µµeef

µµeef

~~98.1||

~~42.0||

~~42.0||

~~69.1||

2

2

2

2