Kurzfassung
Supersymmetriebrechung kann durch die Eichwechselwirkungen des Standardmodells zur elektro-schwachen Skala vermittelt werden. In diesen sogenannten GMSB Modellen ist das Gravitino das leichteste supersymmetrische Teilchen, waehrend das zweit leichteste supersymmetrische Teilchen entweder das leichteste Neutralino oder ein Slepton ist. Im Falle des leichtesten Neutralinos erwartet man in pp-Kollisionen am LHC Endzustaende mit hohen Werten der fehlenden Transversalenergie, Jets mit hoher Multiplizitaet und zwei harte Photonen. In Abhaengigkeit der Neutralinolebensdauer weisen diese Photonen moeglicherweise nicht zum Primaervertex, was entsprechend optimierte Suchstrategien erfordert. Ausserdem kann diese Eigenschaft der Photonen genutzt werden, um die Neutralinolebensdauer mit Hilfe der Zeitmessung des elektromagnetischen Kalorimeters oder der rekonstruierten Photonenrichtung zu bestimmen. Zusammen mit Messungen von Endpunkten in Verteilungen invarianter Massen kann die gemessene Lebensdauer als Observable fuer eine Anpassung eines GMSB Modells an die Messungen verwendet werden, um die zugrundeliegenden Parameter des Modells zu bestimmen.
Die Signalselektion und das Entdeckungspotential von ATLAS fuer GMSB Modelle mit Photonen im Endzustand werden unter Verwendung simulierter Daten des ATLAS Detektors diskutiert. Ausserdem werden sowohl die Bestimmung der Massen supersymmetrischer Teilchen und der Neutralinolebensdauer als auch die Resultate der Modellanpassung vorgestellt.
Models with gauge mediated supersymmetry breaking (GMSB) provide a possible mechanism to mediate supersymmetry breaking to the electroweak scale. In these models the lightest-supersymmetric particle is the gravitino, while the next-to-lightest supersymmetric particle is either the lightest neutralino or a slepton. In the former case final states with large missing transverse energy from the gravitinos, multiple jets and two hard photons are expected in pp-collisions at the LHC. Depending on the lifetime of the neutralino the photons might not point back to the interaction vertex, which requires dedicated search strategies. Additionally, this feature can be used to measure the neutralino lifetime using either the timing information from the electromagnetic calorimeter or the reconstructed photon direction. Together with the measurements of kinematic endpoints in invariant mass distributions, the lifetime can be used as input for fits of the GMSB model and for the determination of the underlying parameters.
The signal selection and the discovery potential for GMSB models with photons in the final state are discussed using simulated data of the ATLAS detector. In addition, the measurement of supersymmetric particle masses and of the neutralino lifetime as well as the results of the global GMSB fits are presented.