Im November 2009 hat das ATLAS Experiment am Large Hadron Collider (LHC) am CERN seinen Betrieb aufgenommen. Der Detektor ist dabei auf die Suche nach dem Higgs Boson und der Suche nach neuer Physik an der TeV Skala optimiert. Bis zum Ende der Datennahme Periode mit proton-proton Kollisionen am 03. November 2010 hat der ATLAS Detektor eine integrierte Luminosität von 45.0 pb-1 bei einer Schwerpunktsenergie von √s =7 TeV aufgezeichnet.
In vielen Signalen des Standarmodells und neuer Physik (z.B. SUSY und Higgs) stellen τ Leptonen eine wichtige Signatur dar. Insbesondere für die ersten Datennahmen sollen schnittbasierende Ansätze bei der Identifikation von hadronisch zerfallenden τ Leptonen zur Anwendung kommen. Unter der Verwendung von Monte Carlo Daten wird die Entwicklung einer schnittbasierten Methode zur Identifikation von hadronisch zerfallenden τ-Lepton mit dem ATLAS Detektor bei der vorgesehenen Schwerpunktsenergie von √s=14 TeV vorgestellt. Die Herausforderung bei der Identifikation von hadronisch zerfallenden τ-Leptonen ist die Trennung von Signal und umfangreichen QCD Jet Untergrund. Die Identifikation ist aufgeteilt in zwei Methoden: die Kalorimeter-basierte Methode verwendet ausschließlich Kalorimeter Informationen, während die Kalorimeter+Track-basierte Methode Kalorimeter und Tracking Informationen kombiniert. Die Optimierung der Schnitte wird dabei getrennt für τ Kandidaten mit einem geladenen Zerfallsprodukt (1-prong) und τ Kandidaten mit drei geladenen Zerfallsprodukten (3-prong) durchgeführt. Zusätzlich wird die Optimierung in Bins der sichtbaren transversalen Energie der τ Kandidaten (EvisT) unterteilt. Es wird zuerst die Optimierung vorgestellt und anschließend die Leistung der schnittbasierten Identifikationsmethode diskutiert. Die Effizienz der τ Rekonstruktion wird anhand des Vergleiches von ersten Daten mit einer integrierten Luminosität von 244 nb-1 und Monte Carlo Simulation durchgeführt. Dabei wird der Effekt von systematischen Unsicherheiten untersucht.
Die durch das Standard Modell vorhergesagte CP Verletzung ist nicht ausreichend um die Materie-Antimaterie Asymmetrie im Universum in der Größenordnung von O(10-10) zu erklären. Daher sind weitere Quellen für CP Verletzung notwendig. Eine Möglichkeit ist die CP Verletzung in der supersymmetrischen Erweiterungen des Standard Modells. In Modelle mit so genannter "minimal supergravity" (mSUGRA) kann die CP Verletzung durch Einführung einer komplexen Phase hervorgerufen werden. In diesem Modell ist das leichteste supersymmetrische Teilchen (LSP) das Neutralino eins. Bei Kaskaden Zerfallsketten mit zwei- oder dreikörper Zerfällen ist das Triple Produkt der Endzustände sensitiv auf CP-verletzende Effekte. Dazu werden die Massen und Impulse aller am Zerfall beteiligten Teilchen benötigt. Es wird die Möglichkeit untersucht, CP Verletzung in t Kaskaden Zerfallsketten mit dem ATLAS Detektor festzustellen, bei der die CP Verletzung der trilinearen Kopplung ΦA beigegeben wird. Dabei wird die Impulsrekonstruktion des Neutralino eins sowie die Bestimmung der Asymmetrie der Triple Produkte vorgestellt.
In November 2009 the ATLAS experiment started operation at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN. The detector is optimized to search for the Higgs Boson and new physics at the TeV scale. Until the end of the datataking period with proton-proton collisions on November 3rd, 2010, the ATLAS detector recorded an integrated luminosity of 45.0 pb-1 at a center-of-mass energy of √s =7 TeV.
In many signals of the Standard Model and new physics (e.g. SUSY and Higgs) τ-leptons play an important role. A cut-based approach for the identification of hadronically decaying τ-leptons is being used, particularly for the first data-taking period. Using Monte Carlo Data, the development of a cut-based identification method for hadronically decaying τ-lepton with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider (LHC) with a center-of-mass energy of √s=14 TeV is presented. The separation of signal and the large QCD jet background is a challenge to the identification of hadronically decaying τ-lepton. The identification is separated into two methods: the calorimeter-based method uses exclusive calorimeter information, while the calorimeter+track-based method combines calorimeter and tracking information. The cut optimization is separately accomplished for τ candidates with one charged decay product (1-prong) and τ candidates with three charged decay products (3-prong). Additionally the optimization is split into bins of the visible transverse energy of the τ candidate (EvisT). First of all the optimization is presented and afterwords the performance of the cut-based identification method is discussed. The reconstruction efficiency for τ-leptons is determined by comparing first data corresponding to an integrated luminosity of 244 nb-1 and Monte Carlo simulation. The effect of systematic uncertainties is investigated.
The CP violation predicted by the Standard Model is not sufficient to explain the matter – anti-matter asymmetry in the universe of the order of O(10-10). Hence new sources of CP violation are required. One possible approach is CP violation in the supersymmetric extension of the Standard Model. The CP violation can be evoked in models with so-called "minimal supergravity" (mSUGRA) by introducing a complex phase. In such models the lightest supersymmetric particle (LSP) is the neutralino one. The triple product of the final state in cascade decay chains with two- or three-body decays is sensitive for CP-violating effects. For this purpose the mass and momentum of all decay products must be known. The potential to observe CP violation in t cascade decay chains with the ATLAS detector is investigated, with the CP violation added to the trilinear coupling ΦA. The momentum reconstruction of the neutralino one as well as the determination of the triple product asymmetry are presented.