KIP-Veröffentlichungen

Viele Modelle der Physik, die jenseits des Standardmodells liegen, beinhalten die Kopplung des Higgs-Bosons an Dunkle Materie. Eine genaue Messung des Verzweigungsverhältnisses der unsichtbaren Zerfälle des Higgs-Teilchens könnte uns Einblicke in die Suche nach Neuer Physik gewähren. Das Signalmodell, welches in dieser Masterarbeit untersucht wird, beinhaltet den unsichtbaren Zerfall eines mit Vektorbosonfusion erzeugten Higgs-Bosons. Der Untergrund wird vom Zerfall des Z-Bosons in ein Neutrino und ein Antineutrino in Assoziation mit zwei Jets dominiert. Da der letztere eine größere hadronische Aktivität in der Rapiditätslücke aufgrund des Farbaustauschs aufweist, wird diese Eigenschaft ausgenutzt, um den Untergrund im Vergleich zum Signal zu unterdrücken. Die
Strategie dieser Analyse basiert auf der Verwendung von ATLAS Kalorimeterund Trackerbildern anstatt der traditionellen kinematischen Variablen, wie die Vierervektoren der Jets und die Anzahl der Jets in der Rapiditätslücke, um zu bestimmen, ob die Signal-Hintergrund-Trennung verbessert werden kann. Dazu wurde eine Analyse auf Basis von Autoencodern durchgeführt und die Wirkungsgrade und Ausschussraten untersucht.

Various models of physics beyond the Standard Model include the coupling of the Higgs boson to dark matter particles. A precise measurement of the branching ratio of the invisible decay of the Higgs boson could reveal new insights in the search for new physics. The signal model used in this thesis is the invisible decay of the Higgs boson produced via vector-boson fusion. The background is dominated by the Z boson decaying into a neutrino and an anti-neutrino in association with two jets. Since the latter is expected to have a larger hadronic activity in the rapidity gap due to colour exchange, this feature is exploited to supress the background compared to the signal. The strategy of this analysis is to use ATLAS calorimeter and ATLAS tracker images instead of traditional kinematic variables, such as the jet four-vectors and number of jets in the rapidity gap, to determine if the signal to background separation can be improved. For that, an analysis based on autoencoders was implemented and the efficiencies and rejection rates were studied.