Søk etter supersymmetry og oppgradering av ATLAS-detektoren

Doktogradsarbeidet til Sohaib Hassan er utført innenfor ATLAS-eksperimentet ved CERN og består av to hoveddeler.

Første del presenterer et søk etter supersymmetriske partikler som kan ha blitt skapt i proton-proton kollisjoner i CERNs LHC (Large Hadron Collider). Eksistensen av slike partikler vil kunne forklare noen fundamentale problemer innen partikkelfysikken, slik som egenskaper til universets mørke materie, egenskaper til Higgsbosonet, og vil bidra til å finne en teori som forener de fundamentale kreftene i naturen. Søket fant ingen slike partikler. Isteden ble det satt forbedrede nedre grenser for massen til slike partikler.

ATLAS er nå igang med en omfattende oppgradering av detektoren, blant annet for å optimalisere søkene etter nye partikler når LHC, etter oppgradering, vil levere et antall proton-proton kollisjoner som er ti ganger så høyt som de vi har til nå. Denne oppgraderingen vil sette fysikere istand til å studere kjente partikler (som f.eks. Higgsbosonet) med sterkt forbedret presisjon, og lete etter sjeldne fenomener. Norge (UiO, UiB og SINTEF) bidrar med moduler bestående av strålingsharde silisium piksel-sensorer (i s.k. 3D design) i denne oppgraderingen.

Andre del i avhandlingen presenterer utviklingen av noen systemer som skal brukes for å teste og kvalitetsikre moduler og komponenter som inngår i byggingen av disse. Testresultater er også presentert diskutert.

Personalia

Sohaib Hassan har vært stipendiat ved Institutt for fysikk og teknologi (IFT) siden 2022. Han har mastergrad fra 'Pakistan Institute of Nuclear Science and Technology' innen subatomær fysikk. Som stipendiat har han arbeidet innen ATLAS eksperimentet med søk etter supersymmetri og utvikling av detektorsystemer for oppgraderingen av ATLAS. Veiledere har vært prof. Bjarne Stugu, prof. Anna Lipniacka ved IFT, og dr. Nikolai Fomin ved universitetet i Cambridge, UK.