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Masterarbeiten

Masterarbeiten in der Arbeitsgruppe Prof. Husemann

Die Arbeitsgruppe von Prof. Husemann am Institut für Experimentelle Teilchenphysik des KIT forscht am CMS-Experiment am CERN. Schwerpunkte der Arbeit liegen in der Datenanalyse und dem Bau von Siliziumdetektoren. Wir bieten Master- und Diplomarbeiten aus beiden Themengebieten an. Im folgenden finden Sie einige Themenvorschläge. Einige der Themen bieten wir in Zusammenarbeit mit den Gruppen Prof. Müller, Prof. Weber (IEP) und Prof. Quast an. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie weitere Informationen wünschen.

Datenanalyse
Thema:Assoziierte ttH-Produktion
Zusammenfassung:In der assoziierten Produktion von Higgs-Bosonen und Top-Quark-Antiquark-Paaren kann die Top-Higgs-Yukawakopplung direkt vermessen werden. Diesen Prozess haben wir zum ersten Mal im Jahr 2018 beobachtet. Seien Sie Teil des Team, das die Top-Yukawakopplung mit dem vollen Datensatz des LHC Run 2 untersucht.
Sie lernen kennen:Top-und Higgs-Physik, Datenanalyse, Python-Programmierung, C++-Programmierung, ROOT
Referent:Prof. Dr. Ulrich Husemann
Ansprechpartner:Dr. Matthias Schröder
Letzte Änderung:04.02.2019
Thema:Maschinelles Lernen in der Teilchenphysik
Zusammenfassung:In der Teilchenphysik werden seit vielen Jahren multivariate Methoden eingesetzt. Aktuelle Techniken des maschinellen Lernens wie Deep Neural Networks (DNN), Convolutional Networks (CNN) und Generative Adversarial Networks (GAN) finden derzeit Einzug in die Teilchenphysik. Probieren Sie in einer Masterarbeit die neuen Möglichkeiten aus, die sich dadurch ergeben.
Sie lernen kennen:Collider-Physik, Maschinelles Lernen, Python-Programmierung
Referent:Prof. Dr. Ulrich Husemann
Ansprechpartner:Dr. Matthias Schröder
Letzte Änderung:04.02.2019
Thema:MC-Ereignisgenerierung für die Higgs- und Top-Physik
Zusammenfassung:Moderne Monte-Carlo-(MC-)Ereignisgeneratoren erlauben die Simulation physikalischer Prozesse mit immer höherer Genauigkeit. In einer Masterarbeit sollen moderne MC-Ereignisgeneratoren für den Einsatz am CMS-Experiments untersucht werden.
Sie lernen kennen:Top-und Higgs-Physik, MC-Generatoren, Python-Programmierung, C++-Programmierung, ROOT
Referent:Prof. Dr. Ulrich Husemann
Ansprechpartner:Dr. Matthias Schröder
Letzte Änderung:04.02.2019

Siliziumdetektoren
Thema:Alignment des CMS-Spurdetektors
Zusammenfassung: Ein zentraler Bestandteil des CMS-Experiments ist der Spurdetektor, mit dessen Hilfe die Spuren und Impulse geladener Teilchen mit hoher Präzision vermessen werden können. Der CMS-Spurdetektor besteht aus etwa 25000 Siliziumsensoren und ist damit der weltweit größte Detektor seiner Art. Um die nötige Messgenauigkeit zu erreichen, müssen die Positionen und Orientierungen der einzelnen Sensoren auf wenige μm genau bekannt sein. Dies lässt sich mit Hilfe einer spurbasierten Alignment-Prozedur erreichen, bei der die Residuen zwischen den gemessenen und vorhergesagten Hit-Positionen minimiert werden. Dazu ist es nötig, mehrere Millionen Positions- und Spurparameter gleichzeitig in einem Maximum-Likelihood-Fit zu bestimmen.
Die Alignment-Prozedur wird regelmäßig durchgeführt, um die Güte der Datenrekonstruktion zu gewährleisten. Dazu ist ein leistungsfähiges Software-Framework entwickelt worden, um die nötigen Daten aufzubereiten, den Alignment-Fit durchzuführen und die Ergebnisse zu überprüfen. Im Rahmen einer Masterarbeit können Sie an der Verbesserung und Umstrukturierung des bestehenden Software-Frameworks arbeiten, um z.B. den Automatisierungsgrad zu erhöhen, und an der Erweiterung der Fit-Prozedur arbeiten, um weitere Parameter oder Zwangsbedingungen zu berücksichtigen.
Sie lernen kennen:Alignment-Algorithmen, Maximum-Likelihood-Methoden, C++- und Python-Programmierung
Referent:Prof. Dr. Ulrich Husemann
Ansprechpartner:Dr. Matthias Schröder
Letzte Änderung:04.02.2019