Modelling and Simulation in High Energy Physics

Mgr. Petr HAMAL

Disertační práce

Abstract:

The aim of this doctoral thesis is to present author's ability to apply the gained knowledge of modelling and simulation in high energy physics to the physical analysis of a given process using experimental data followed by a comparison of given results with a corresponding theory. The thesis is focused on the exclusive pion production in proton-proton collisions measured by ATLAS experiment at centre-of-mass energy sqrt(s) = 7 TeV. First of all this production is studied on a theoretical level using the results of the appropriate simulations. The obtained results are later applied on experimental data to estimate the cross-section of a given production. A common software tools are used to study the exclusive pion production, namely Geant4, ROOT framework, generators of the given production like GenEx and DiMe or the common tools used by ATLAS experiment known as Athena framework.

Abstract:

Cílem předložené disertační práce je prezentovat schopnost autora aplikovat získané znalosti z oblasti modelování a simulace ve fyzice vysokých energií na příkladu fyzikální analýzy využívající experimentálně naměřených dat a následné porovnání získaných výsledků s teorií studovaného procesu. Práce je zaměřena na exluzivní proces produkce pionového páru v proton-protonových srážkách o těžišťové energii sqrt(s) = 7 TeV měřeného experimentem ATLAS na urychlovači LHC v CERNu. Tento proces je nejprve studován po teoretické stránce s využitím výsledků simulací uvedeného procesu. Celý softwarový rámec je pak následně aplikován i na experimentální data za účelem určení viditelného účinného průřezu exkluzivní produkce. Ke studiu procesu a jeho analýze jsou využity standardní softwarové nástroje z oblasti fyziky vysokých energií a analýzy dat jako jsou Geant4, knihovny a nástroje ROOT, příslušné generátory studované produkce (GenEx, DiMe) a softwarový rámec Athena standardně využívaný experimentem ATLAS.

Keywords

Athena, ATLAS, CERN, difrakční fyzika, dopředné detektory, exkluzivní produkce, simulace, modelování, GenEx, DiMe, ROOT, analýza

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 3. 7. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Tomáš Sýkora, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Fyzika / Aplikovaná fyzika