Angebote für Abschlussarbeiten
(Stand Januar 2025)
Datenanalyse am CMS-Experiment
Das CMS-Experiment am LHC am CERN hat bereits eine große Menge an Proton-Proton-Kollisionen aufgezeichnet, in denen die Eigenschaften des Higgs-Bosons und des Top-Quarks untersucht und nach neuartigen Teilchen und Prozessen gesucht werden kann.
Das von uns entdeckte Higgs-Boson spielt eine zentrale Rolle: es hängt vermutlich mit den meisten der offenen Fragen der Teilchenphysik direkt oder indirekt zusammen. Die CMS-Daten ermöglichen es uns, die Eigenschaften dieses Teilchens genau zu untersuchen. Unsere Gruppe interessiert sich vor allem für die Wechselwirkung des Higgs-Bosons mit dem Top-Quark, weil dies die stärkste bekannte Higgs-Kopplung ist und daher für viele Fragestellungen besonders wichtig ist. Wir messen die Kopplungsstärke, die CP-Struktur der Kopplung und weitere Eigenschaften, um die Natur des Higgs-Bosons besser zu verstehen.
Einen zweiten Schwerpunkt bildet die Suche nach bisher unbekannten Teilchen. Viele experimentelle Ergebnisse deuten darauf hin, dass es über das Standardmodell hinaus weitere Teilchen geben sollte. Wir haben direkte Suchen nach supersymmetrischen Teilchen durchgeführt und zuletzt den Wirkungsquerschnitt für die Erzeugung von Top-Antitop-Quarkpaaren im Übergang zwischen dem bekannten Standardmodell und möglichen Beiträgen neuer Physik gemessen.
Darüber hinaus beteiligen wir uns an der präzisen Rekonstruktion von Teilchenspuren im CMS-Spurdetektor, der in wesentlichen Teilen hier an der RWTH gebaut wurde.
In einer Bachelorarbeit können sie an speziellen Aspekten dieser Analysen mitarbeiten.
Konkret bieten wir zurzeit eine Bachelorarbeit zu folgendem Thema an:
 Optimierung der Ereignisauswahl für die ttH-Analyse im Ein-Lepton-Kanal.
Entwicklung und Bau des neuen Spurdetektors für das CMS-Experiment
Ab etwa 2029 benötigt das CMS-Experiment einen neuen Spurdetektor, damit es in der Hochluminositätsphase des LHC effizient Daten aufzeichnen kann. Für diesen Spurdetektor müssen eine Reihe von neuartigen Technologien entwickelt werden. Hierzu gehören Silizium-Streifenmodule, die lokal und online den Transversalimpuls der Teilchenspuren messen können. Gemeinsam mit dem 3. Physikalischen Institut B (Arbeitsgruppe Prof. Pooth) sind wir am Design dieser Module beteiligt und entwickeln Methoden, mit denen sie präzise gebaut und anschließend in allen ihren Eigenschaften vermessen werden können.
Die Messungen müssen in der Regel sowohl bei Raumtemperatur als auch bei der Betriebstemperatur des Spurdetektors von etwa -30°C durchgeführt werden. Sie umfassen die elektronische Auslese der Module (Signalhöhe, Rauschen), die Qualität der Spannungsversorgung und der optischen Datenkommunikation, die mechanische Präzision, die Strahlungshärte und die thermischen Eigenschaften. Im Rahmen einer Bachelorarbeit können Sie die Technologien für den neuen CMS-Spurdetektor kennenlernen und an einigen dieser Messungen teilnehmen.
Hier bieten wir die folgende Bachelorarbeit an:
Entwicklung eines Aufbaus für die optische Präzisionsvermessung der Siliziummodule.
In der Physikanalyse und der Detektorentwicklung bieten wir auch Masterarbeiten an. Sprechen Sie uns gerne an. Weitere Informationen erhalten Sie bei Prof. Lutz Feld Lutz.Feld@rwth-aachen.de.
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