Experimentelle Teilchenphysik: Das ist Forschung an den Grenzen des Wissens, Zugang zu modernster Technologie, Integration in eine wahrhaft internationale Gemeinschaft von Wissenschaftlern. Wäre das etwas für Sie? Die Heidelberger ATLAS-Gruppe bietet regelmäßig Möglichkeiten zur Mitarbeit für Studenten, Doktoranden und Post-Doktoranden. Die Mitarbeiter der Gruppe freuen sich auch jederzeit über persönliche Anfragen.
Untenstehend finden Sie einige exemplarische Themen für Bachelor- und Masterarbeiten. Für mehr Informationen und aktuelle Anfragen über mögliche Bachelor-, Master- oder Doktorarbeiten wenden Sie sich bitte an:
Beachten Sie auch die Ausschreibungen unserer Graduiertenschulen!
The ability of the ATLAS detector to record events with two energetic jets is severely limited by the output bandwidth of the trigger system. As a consequence the sensitivity of the detector to mediator particles to a ‘Dark Sector’ with low masses is greatly reduced. To overcome this challenge, ATLAS data is recorded at high rate but with a much reduced set of detector information. This project, which can also be expanded into a Masters topic, is to understand the calibration of jets in this so-called trigger-level analysis and to develop new approaches to model the invariant mass spectrum for di-jet events in order to search for new mediator particles.
Unsupervised machine learning can be a very powerful tool for particle physics. Traditionally, searches for new physics at the ATLAS detector are optimized to enhance the experimental signatures for a benchmark set of theory models beyond the Standard Model. Machine learning allows us to break from this paradigm in that we can search the data for anomalous events that do not appear ’Standard Model-like’. This master thesis would involve the implementation of unsupervised machine learning on ATLAS data.
In addition to the Higgs discovery, the ATLAS detector at the LHC was designed to search for signatures of new phenomena beyond the Standard Model, such as Supersymmetry, extra dimensions and Dark Matter. During the first run of the LHC at a center of mass energy of 8 TeV, no hints of new physics have been seen. Also in the second run with a center of mass energy of 13 TeV no new physics has yet to be discovered. We are seeking a master student interested in developing a new innovative method to exploit the current data in order to search for new physics with high precision. This work would include studying the ratio between the 8 TeV and 13 TeV data sets in order to reduce the experimental uncertainties and to quantify the sensitivity of this approach to different new physics models.
Die ATLAS-Gruppe des KIP hat in internationaler Zusammenarbeit den Level-1 Kalorimeter (L1Calo) Trigger des ATLAS-Detektors am LHC-Beschleuniger entwickelt, gebaut und während der ersten beiden LHC Runs in 2009-2012 (Run-1) und 2015-2018 (Run-2) sehr erfolgreich betrieben und weiterentwickelt. Im Rahmen des laufenden zweiten langen Upgrades bereiten sowohl der LHC als auch die Experimente den Beschleuniger und die Detektoren auf die erhöhte Luminosität und Schwerpunktsenergie vor, die für den dritten LHC Run ab 2021 erzielt werden sollen. Dafür wird am ATLAS Detektor ein wichtiges Upgrade des Triggersystems durchgeführt, in dem große Teile der Frontend Elektronik des Liquid-Argon Kalorimeters ausgetauscht werden. Die korrekte Funktionalität dieser Elektronik, die dem L1Calo Trigger die Eingangssignale liefert, muss direkt nach Inbetriebnahme der neuen Hardware sicher gestellt werden. Dafür werden 2019 regelmässig Testruns aufgezeichnet, in denen Ladungen in die Kalorimeterelektronik eingespeist werden, die die Signale von Teilchenkollisionen imitieren. Diese Runs müssen hinsichtlich der korrekten Verkabelung, des absoluten sowie korrelierten Rauschverhaltens, dem Zeitverhalten der Signale, der Energiekalibration, analogen Saturrierungseffekten etc. untersucht werden. (Gültig bis Mitte 2019)
The search for final states with three bosons offers the possibility to access processes where four vector bosons couple, the so called quartic couplings. Since these processes are very rare, many of them are only accessible due to the large amount of data recorded by the LHC experiments. Furthermore a search for anomalous quartic couplings, i.e. couplings which are forbidden, e.g. ZZγγ, offers a powerful tool in the search for new physics beyond the Standard Model. Here we are interested in final states with two Z bosons and one photon. The goal is to analyse the full ATLAS run-2 data set and to observe this process for the first time. In order to separate the signal events from background machine learning techniques will be applied. The work is embedded in a group which already analyses a similar topology with one Z boson and two photons.
