"Suche nach zerfallenden Neutralinos bei HERA und Optimierung des Clustering für den ZEUS Micro Vertex Detector"

"Search for Decaying Neutralinos at HERA and Clustering Optimisation for the ZEUS Micro Vertex Detector"

Kurzfassung

Eine Suche nach Gravitinos aus supersymmetrischen Ereignissen in Elektron-Proton-Kollisionen wurde mit Daten des ZEUS-Detektors bei HERA aus den Jahren 2003 bis 2007 durchgeführt. In R-Paritäts-verletzenden supersymmetrischen Modellen kann ein Neutralino durch t-Kanal-Austausch eines Selektrons zwischen dem einlaufenden Elektron und einem Quark des Protons erzeugt werden. Im Gauge Mediated Supersymmetry Breaking Model (GMSB), wo das Gravitino das leichteste supersymmetrische Teilchen ist, zerfällt das Neutralino in großen Bereichen des Parameter-Raums dominant in Gravitino und Photon. Dies führt zu Ereignissen mit einem isolierten, hochenergetischen Photon und großem fehlenden Transversalimpuls. Um Signal und Untergrund zu trennen, wurde eine multivariate Diskriminanten-Methode genutzt. Kein Anzeichen von Supersymmetrie wurde gefunden. Es wurden Grenzen für die R-Paritäts-verletzende Kopplungsstärke und die Massen von Selektron und leichtestem Neutralino gesetzt.

Darüber hinaus wurde das Orts-Rekonstruktionssystem des ZEUS-Experiments durch Anpassung und Einsatz eines Algorithmus verbessert, welcher den aus der Mustererkennungsphase abgeschätzten Einfallswinkel und die Eintreff-Position der Spur benutzt, um eine bessere Ortsauflösung zu erhalten.

Titel

Kurzfassung

Summary

A search for gravitinos produced in supersymmetric events in electron proton collisions has been performed with data recorded with the ZEUS detector at HERA in the years 2003 to 2007. In R-parity violating supersymmetric models a neutralino can be produced by t-channel exchange of a selectron between the incoming electron and a quark of the proton. In the Gauge Mediated Supersymmetry Breaking model (GMSB), where the gravitino is the lightest supersymmetric particle, the neutralino in large regions of the parameter space dominantly decays into a gravitino and a photon, leading to events with an isolated high energetic photon and large missing transverse momentum. To separate signal and background, a multi-variate discriminant method was used. No evidence for supersymmetry was found, and limits were derived for the R-parity violating coupling strength and the masses of the selectron and the lightest neutralino.

Moreover, the cluster position reconstruction system of the ZEUS experiment was improved by modifying and implementing an algorithm which uses estimated track angle and impact position from the pattern recognition phase of the tracking system to yield a better position resolution.