Nabídka témat kvalifikačních prací
Téma: Přesná měření vlastností top kvarku
Popis: Urychlovač LHC jakožto zdroj vysoké statistiky top kvarkových párů poskytuje jedinečnou možnost přesně měřit spektra individuálních top kvarků a párů top-antitop kvarků za účelem přesného testování kvantové chromodynamiky (QCD) těžkého kvarku na vysokých energiích, a to ať už v kinematice top kvarků s vysokým příčným impulzem (boostované top kvarky) nebo ve finálních stavech s úhlově rozlišitelnými produkty rozpadu top kvarkových párů. Přes vysokou statistiku zůstávají nevyřešeny otázky nesouladu plně opravených dat s teorií, nedořešena je např. důležitost elektroslabých korekcí či vlivu neporuchových korekcí a čeká se na plně diferenciální předpověď teorie na úrovni NNLO (next-to-next-to leading order) poruchové QCD. Boostované top kvarky poskytují možnost zkoumat fyziku nejtěžšího kvarku na dosud neprozkoumaných energiích a hledat známky nové fyziky, zatímco koncept pseudotop kvarku dovoluje přesně srovnávat opravená data s různými modely tvrdého procesu či dalších QCD radiačních příspěvků. Oba přístupy opravují naměřená data o konečné rozlišení a efektivitu detektoru na viditelný fázový prostor na částicové úrovni, a vyhýbají se tak teoretickým neurčitostem při opravě na partonovou úroveň (plný fázový prostor). Cílem práce je porozumět produkci, rozpadu a měření vlastností top kvarků v experimentu ATLAS, aktivně přispět a rozvinout stávající analýzy v boostovaném nebo rozlišeném případě a kvalifikační prací přispět k lepšímu porozumění modelování signálu či odezvy detektoru.
Supervisor: Mgr. Jiří Kvita, Ph.D.
Kontakt: kancelář 2.17
tel. 585 63 1585
Studijní programy: PPF, NANO, AF
Téma: Rekonstrukce kinematiky top-antitop systému
Popis: Cílem Bc. nebo Mgr. práce je srovnat různé metody rekonstrukce čtyřvektorů top kvarků produkovaných v párech top-antitop a rozpadajících se na hadronové jety, lepton (elektron nebo mion) a chybějící příčnou energii v experimentu ATLAS. V tomto rozpadovém kanále je hlavní neznámou podélná hybnost neutrina, a neurčitosti pramenící z kombinatoriky jetů. Od jednoduchých chi-kvadrát přístupů lze prozkoumat lépe definovaný psedo-top kvark koncept a sofistikovanější rekostrukční algoritmy, které dovolují využít konečné rozlišení objektů pozorovaných v detektoru.
Možné pokračování: simulace, částicová fyzika v centrální I dopředné oblasti experiment ATLAS.
Supervisor: Mgr. Jiří Kvita, Ph.D.
Kontakt: kancelář 2.17
tel. 585 63 1585
Studijní programy: PPF, NANO, AF
Téma: Aplikace částicové kamery Timepix
Popis: Cílem Bc. nebo Mgr. práce je využít potenciálu částicové kamery Timepix/MediPix MX-10 umožňující 2D vizualizaci stop ionizujících částic v reálném čase.
Z charakteru stop částic v detektoru (tvar, stupeň ionizace atd.) lze usuzovat na druh částic (elektrony, gama, alfa, kosmické miony). Data lze dále softwarově zpracovávat a navrhnout algoritmy pro nalezení daných typů částic a měřit jejich energie, příp. navrhovat úlohy využívající a zkoumající vlastnosti jednotlivých zdrojů záření za pomoci přirozených a umělých zdrojů záření, či zkoumat možnosti stínění a navrhnout uspořádání pro prosvěcování vzorků za účelem vizualizace možných struktur uvnitř vzorku (defektoskopie).
Supervisor: Mgr. Jiří Kvita, Ph.D.
Kontakt: kancelář 2.17
tel. 585 63 1585
Studijní programy: PPF, NANO, AF