Studie zum Nachweis angeregter Myonen mit dem CMS-Detektor

In dieser Diplomarbeit werden die Möglichkeiten untersucht, die der zukünftige CMS- DetektoramLHCbeiderSuchenachangeregtenMyonenµ∗ bietet.Dazuwirddergoldene Zerfallskanal des angeregten Myons µ∗ → µ + γ betrachtet. Da sich der LHC und der CMS-Detektor noch im Bau benden, wird eine Machbarkeits- studie durchgeführt, wobei die Erzeugung sowie der Zerfall des µ∗ und auch der relevanten Untergrundprozesse mit Hilfe einer Computersimulation beschrieben wird. Um den Durch- gang der Signal- und Untergrund-Teilchen durch den CMS-Detektor zu studieren, wird die volle CMS-Detektorsimulation verwendet. Mit Hilfe der späteren CMS-Rekonstruktions- Software ist es dann möglich, Daten zu erhalten, wie sie auch später vom realen Detektor aufgenommen sein könnten. Aus diesen Daten wird das µ∗ rekonstruiert. Zur statistischen Auswertung der so erhaltenen Daten wird die Loglikelihood-Verhältnis-Methode verwen- det. Als Ergebnis dieser Arbeit wurde ein Entdeckungspotential sowie eine Ausschlussgrenze berechnet. Somit ist es möglich, bei einer integrierten LHC-Luminosität von 10fb−1 mit dem CMS-Detektor angeregte Myonen bei einem Skalenparameter von Λ=1 TeV bis zu einerMassevon3,50TeVzu entdeckenundbiszueiner Massevon3,81TeVauszuschlieÿen. Damit kann die aktuelle Ausschlussgrenze von 618 GeV (Λ=1 TeV) mit CMS deutlich angehoben werden.