Выполнение научно-исследовательских работ по теме "Поиск частиц нового, 4-го поколения в условии эксперемента ATLAS" во время проведения стажировки в Европейском Центре Ядерных Исследований (CERN).

Исследуемые в рамках проекта модели, будучи связанными с важнейшими вопросами физики частиц, включают (квази)стабильные частицы новых семейств, аналогичных существующим, имеют космологически важные предсказания, которые позволяют сузить область допустимых параметров модели, так что делают их поиск на БАК актуальным. Три модели было выделено: модель 4-го поколения частиц, модель терафермионов Глэшоу, модель Стефана (основанная на некоммутативной геометрии). Во всех моделях состав элементарных частиц расширен за счет кварков и/или лептонов новых семейств (4-го поколения, тера-семейств, двух новых лептонных сортов).
В соответствии с данной задачей были изучены возможности экспериментальной установки ATLAS и освоено программное обеспечение эксперимента ATLAS, также освоен пакет моделирования процессов физики частиц CompHEP и усовершенствованы навыки работы с пакетом анализа данных Root.
Были изучены работы по подобной тематике, проводились регулярно обсуждения со специалистами о возможностях регистрации искомых частиц в эксперименте ATLAS.
Были оценены сечения рождения частиц новых семейств на эксперименте ATLAS исследуемых моделей для различных значений их масс. Из данных оценок, в частности, следует, что предельная масса единожды заряженного лептона, который может быть теоретически открыт после года работы БАК с низкой светимостью есть примерно 1 ТэВ. Аналогичный предел на массу кварка есть примерно 2 ТэВ. Получены распределения по различным кинематическим переменным и их сочетаниям. Получены аналогичные характеристики для фонового сигнала, в качестве которого выступают мюоны от процесса Дрелл-Яна. Из их сравнения намечена предпочтительная область для поиска полезного сигнала. Предпочтительным выглядит отбор частиц с высокими импульсами, но с малыми значениями псевдобыстроты (летящие под большие углы по отношению к оси сталкивающихся пучков протонов). Аксептанс установки практически не портит эффективность регистрации таких частиц.
Данные результаты могут считаться хорошим заделом для дальнейшего развития поиска тяжелых стабильных частиц новых семейств в условиях эксперимента ATLAS.