Am Large Hadron Collider am CERN werden Protonen bei einer Schwerpunktsenergie von bis zu √s = 14TeV zur Kollision gebracht. Dadurch wird die Erforschung vielfältiger neuer Physikprozesse ermöglicht.
In dieser Arbeit werden die Eigenschaften von QCD-Strahlung in Top-Paarereignissen untersucht. Aufgrund der hohen Masse des Top-Quarks eignen sich Top-Paare besonders gut für die Analyse von Gluon-Abstrahlungen. Es wird eine detaillierte Studie präsentiert, die verschiedene in Monte-Carlo-Generatoren implementierte Modelle miteinander vergleicht. Aufgrund der Sensitivität auf Strahlungseinflüsse wird insbesondere die Transversalimpulsverteilung des Top-Paares untersucht. Es ist möglich harte Abstrahlungen mit Jets zu assoziieren. Sowohl der Transversalimpuls solcher harten Jets als auch die Rapidität des führenden Jets im Ruhesystem des Top-Paares werden ausführlich diskutiert.
Des Weiteren wird eine Analyse verschiedener Modelle nach der vollständigen CMS-Detektorsimulation durchgeführt, wobei die gleichen Observablen wie in der Generatorstudie betrachtet werden. Daraus wird das Potential des CMS-Experimentes abgeschätzt, zwischen den verschiedenen Modellen unterscheiden zu können. Außerdem wird eine Methode vorgestellt, die es ermöglicht, die zugrunde liegende Transversalimpulsverteilung des Top-Paares zu bestimmen.
The Large Hadron Collider at CERN will collide protons with a centre-of-mass energy of up to √s = 14TeV, thereby offering the opportunity to explore a wide range of physics topics.
In this thesis the effects of QCD radiation in top pair events are examined. Due to the large top mass, top pairs are well suited for an investigation of gluon emissions. An extensive study comparing different radiation models implemented in Monte Carlo event generators is presented. The transverse momentum distribution of the top anti-top system is rather sensitive to radiation influences and therefore analysed in detail. As hard emissions can be associated with jets, a thorough investigation of these jets is performed. The transverse momentum of hard jets and the rapidity distribution of the hardest jet in the top pair rest frame are examined.
Moreover an analysis of samples incorporating different radiation models after the full CMS detector simulation is presented, studying the same observables as on generator level. The potential of the CMS experiment to distinguish between different models is estimated and a method to obtain the underlying transverse momentum distribution of the top pair is described.