Measurement of antiproton production at AMBER

Abstract

This thesis presents studies performed within the AMBER experiment at CERN in the context of antiproton production cross-section measurements. The work focuses on validating the RICH particle identification (PID) algorithm and assessing the consistency between experimental data and Monte Carlo (MC) simulations. The first part of the thesis is devoted to a cross-check of the event and hadron candidate selection and the RICH PID. The study was finalised by comparing two-dimensional distributions of measured and true particle counts, demonstrating very good agreement and thereby verifying the stability and reliability of the applied PID algorithm and unfolding procedure. The second part of the thesis is dedicated to comparisons between MC simulations produced by three different generators and experimental data. This analysis includes comparisons of various physical quantities, pseudo-efficiencies and a dedicated study of missing energy. Overall, good agreement between data and simulations is observed, with most observables consistent at the percent level, while discrepancies of up to about 10% reflect differences between the underlying MC generator models. These studies contribute to validating the analysis framework and support precise measurement of antiproton production in AMBER.

Tato diplomová práce představuje studie provedené v rámci experimentu AMBER v CERNu v souvislosti s měřením účinných průřezů produkce antiprotonů. Práce se za- měřuje na ověření algoritmu identifikace částic (PID) RICH a na posouzení shody mezi experimentálními daty a simulacemi metodou Monte Carlo (MC). První část práce je vě- nována křížové kontrole výběru událostí a hadronových kandidátů a algoritmu RICH PID. Studie byla završena porovnáním dvourozměrných distribucí naměřených a skutečných počtů částic, které prokázaly velmi dobrou shodu, a tím ověřily stabilitu a spolehlivost použitého algoritmu PID a postupu rozbalování. Druhá část práce je věnována srovnání simulací MC vytvořených třemi různými generátory s experimentálními daty. Tato ana- lýza zahrnuje srovnání různých fyzikálních veličin, pseudoúčinností a specializovanou stu- dii chybějící energie. Celkově je pozorována dobrá shoda mezi daty a simulacemi, přičemž většina pozorovatelných veličin je konzistentní na úrovni procent, zatímco nesrovnalosti až do výše přibližně 10 % odrážejí rozdíly mezi základními modely generátorů MC. Tyto studie přispívají k validaci analytického rámce a podporují přesné měření produkce anti- protonů v experimentu AMBER.