KIP-Veröffentlichungen

ATLAS verwendet die Template Fit Methode um die relativen Beiträge von prompt erzeugten Photonen (sogenannte reale Photonen) und Photonen, die bei der Fragmentierung von Jets entstehen (sogenannte fake Photonen), anhand der Verteilung der Isolationsenergie abzuschätzen. Eine Verallgemeinerung dieser Methode wird in dieser Arbeit unter Verwendung verschiedener Prozesse mit Photonen im Endzustand studiert. Templates für die Verteilung der Isolationsenergie von realen und von fake Photonen werden aus Monte Carlo Simulationen extrahiert. Die Abhängigkeit der Templates vom transversalen Impuls der Photonen, pT, wird untersucht, und es werden generische Isolations-Templates extrahiert, welche die Verteilung der Isolationsenergie für beide Photonen in Zγγ Endzuständen und auch für Photonen in Zγ Endzuständen beschreiben. Eine gute Übereinstimmung der aus Monte Carlo extrahierten Templates mit der Verteilung der Isolationsenergie innerhalb Kontrollregionen in Proton-Proton Kollisionen am Large Hadron Collider bei √s = 13 TeV wird beobachtet. Der Untergrund der fake Photonen in der Zγγ Analyse der vollsta?ndigen ATLAS Run-2 Daten wird mit der Template Fit Methode auf Nfakes = 41.3 ± 18.9 geschätzt. Dies stimmt gut mit einer vorangegangenen Veröffentlichung Überein, die den gleichen Zγγ Phasenraum untersucht hat. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass eine Verallgemeinerung der Isolations Templates für beide Photonen in Zγγ Endzuständen und für Photonen in Zγ Endzuständen möglich ist, indem die pT Verteilung des untersuchten Phasenraums berücksichtigt wird.

ATLAS employs a template fit method to estimate the relative contributions of promptly produced photons (so-called real photons) and photons arising within the fragmentation of jets (so-called fake photons) based on their isolation energy distributions. A generalization of this method is studied in this thesis using different photon final states. Templates for the photon isolation energy variable are extracted for real and fake photons from Monte Carlo simulations. The dependence of the templates on the transverse momentum of the photon, pT, is studied and generic isolation templates are extracted for both photons of Zγγ final states. Those templates also describe the isolation energy distribution of photons in Zγ final states. Good agreement is found by validating the Monte Carlo extracted isolation templates with control regions in proton-proton collisions at the Large Hadron Collider at √s = 13 TeV. The fake photon background in the Zγγ analysis for the full ATLAS Run-2 dataset is estimated to Nfakes = 41.3 ± 18.9 in agreement with a previous Zγγ analysis. The presented results demonstrate that a generalization of the isolation templates is feasible for both photons in Zγγ final states and for photons in Zγ final states by taking into account the pT distribution of the studied phase space.