Die Autoren bedanken sich bei Jay Wacker für Diskussionen über die vereinfachte Modelle und mögliche Fallstricke zu danken. Vielen Dank auch an Max Baak und Till Eifert für konstruktive Kritik und Ermutigung, wenn es notwendig war. Dank des CERN Sommerstudentenprogramm für die Herstellung dieser Zusammenarbeit möglich ist.

1. Modell Dekonstruktion <ol><li> Erzeugen Proton-Proton-Kollisionsereignisse für eine Ebene in dem Parameterraum des NPM. Jedes Ereignis, Generator-Konfiguration, die eine Parton Dusche und Hadronisierung Modell enthält, kann verwendet werden. Im Fall von mSUGRA beispielsweise werden die Massenspektren unter Verwendung Isasugra 33 erzeugt, und die Verzweigungsverhältnisse und Zerfallsbreiten verwenden MSSMCalc 34 berechnet. Zur Ereigniserzeugung selbst ist MadGraph 5 1.3.9 34 CTEQ 6L1 parton Dichtefunktionen 35 verwendet werden, um Matrixelement Ereignisse, da es zusätzliche Strahlung in dem Matrixelement, das wichtig für kleine Massenaufspaltung Szenarien werden kann, umfasst. Um den LHC-Experimenten &#39;Wahlen der Führung Ordnung Generatoren für mSUGRA imitieren, wird die zusätzliche Strahlung in der MadGraph Matrixelement deaktiviert, wenn die Erzeugung mSUGRA Veranstaltungen. Pythia 6.425 36 wird dann für SUSY-Teilchen (Sparticle) Verfall, parton Duschen verwendet wird,und Hadronisierung. Umfangreiche Dokumentation für eines dieser Programme ist auf der Web zur Verfügung stehen. </li><li> Um einen LHC-Detektor imitieren, passieren die Ereignisse durch PGS mit einem LHC-Detektor-Parameter-Karte. Die ATLAS-und CMS-Detektor-Karten mit MadGraph 5 34 beiliegt gut genug für die Suche Weitenanalyse. Wo verfügbar, der Experimente Parametrisierungen der Identifikation und Leistung öffentlich gemacht mit einigen Analysen verwendet werden. Idealerweise werden die Experimente mit Karten Akzeptanz und Effizienz für eine Reihe von vereinfachten Modells Gitter, wobei diese direkt eingesetzt und dieser Schritt ist unnötig werden können. </li><li> Um die Ergebnisse schnell zu analysieren, ist ein Zwischen leichte Datenformat wünschenswert. Extrahieren der Jets, stabile Leptonen, fehlende Quer Energie und alle anderen notwendigen Endzustand Objekte aus der PGS-Ausgang (z. B. mit ExRootAnalysis 34) in einem handlichen Format wird empfohlen. </li><li> Um to Klassifizierung der Ergebnisse, korrelieren die Ergebnisse PGS Veranstaltung mit dem Teil des Generators Ereignisaufzeichnung notwendig, die Sparticle Produktion und Zerfallsarten für jedes Ereignis zu klassifizieren. Verfolgen Sie alle Partikelmassen-, Produktions-Mechanismen und Zerfallsketten sowie ihre jeweiligen zählt, um in der Lage, die entsprechenden Verzweigungsanteil berechnen. </li><li> Berechnen Sie die besten verfügbaren Produktionsquerschnitt Berechnungen für das Modell von Interesse. Im Fall von mSUGRA, next-to-führender Ordnung Querschnitte für jeden Punkt kann mit Prospino 2.1 37 mit NLL-Fast-38 mit 6,6 CTEQ NLO PDFs berechnet werden. </li></ol> 2. Modell Wiederaufbau <ol><li> Basierend auf den Abbau aus dem Modell Dekonstruktion, wählen Sie ein Wörterbuch von vereinfachten Modellen, so dass mindestens 50% der offenen Produktions-und Zerfallsarten des NPM zu bedecken. Aufgrund der rasch fallenden Querschnitt meisten BSM Modelle mit Masse, einen Faktor zwei Annahme typitisch stellt nur 20-50 GeV in der Grenze, so dass diese in der Nähe ausreichend, um innerhalb der experimentellen und theoretischen Unsicherheiten sein. Die meisten Direkt Verfall und Ein-Schritt-Zerfall-Modelle, einschließlich off-shell/three-body Zerfälle, wurden von den LHC-Experimenten berücksichtigt. CMS hat eine Reihe von vereinfachten Modell Ausschluss Ergebnisse in einem einzigen Papier 21 gesammelt. Sowohl ATLAS und CMS haben auch als eine Reihe von schweren Geschmack vereinfachten Modellen. Die vollständige Liste der Modelle ist nicht öffentlich zugänglich in einem einzigen Ort gemacht. Jedoch sind die Ergebnisse, die von öffentlichen Internetseiten der beiden Experimente &#39;39, 40. Dies sind die vereinfachten Modelle, die von für die Rekonstruktion des NPM ausgewählt werden sollte. </li><li> Um die Qualität des vereinfachten Modells Abdeckung testen, vergleichen Sie die Kinematik der wenigen Vertreter NPM Punkte mit denen der vereinfachte Modelle verwendet werden, um diesen Punkt zu reproduzieren resultieren. Bei einem gegebenen Punkt NPM, konstruieren die entsprechenden vereinfachten Modellen mit derentsprechenden Massen. </li><li> Weisen Sie ein Gewicht auf die einzelnen Modelltypen, die die von diesem vereinfachten Modell-fachen des Verzweigungsverhältnis für den Zerfall von diesem Modell vertreten Produktionsanteil enthält. </li><li> Für die damit verbundenen Produktion, wenn auch nur Paar-Produktion vereinfachten Modellen berücksichtigt werden, teilen das Gewicht zwischen den beiden relevanten vereinfachten Modellen. </li><li> Es wird empfohlen, eine Reihe von physikalisch motivierte Vereinfachungen bei den NPM Ereignistopologien, um die Gruppe ähnliche Produktions-und Zerfallsarten anzuwenden. </li><li> Normalisierung der Summe der Gewichte für alle vereinfachte Modelle zur Einheit. </li><li> Berechnen Sie die kinematischen Verteilungen für die Vertreter NPM Punkte mit dem im vorangegangenen Protokoll beschriebene Ereignis Generation Verfahren. </li><li> Wenn die Kinematik des NPM Punkt nach typischen Signal Auswahl um mehr als σ (30%) von denen der vereinfachte Modelle kombiniert, zusätzliche vereinfachte Modelle zur Verbesserung der Erzeugung und ZerfallPhasenraum-Abdeckung. Abweichungen von der 15%-Ebene eine vernachlässigbare Auswirkung auf die endgültige Ausschluss Ergebnisse wegen der rasch fallenden Querschnitte in den meisten neuen Physik-Modelle. </li></ol> 3. Beschränken Bau <ol><li> Besorgen Sie sich die verfügbaren und relevanten Aε und 95% Konfidenzniveau Obergrenze für die Anzahl der neuen Physik-Veranstaltungen für die vereinfachte Modelle, die in jeder Versuchssignalbereich, die angewendet werden können, berücksichtigt. </li><li> Bewerben Gleichungen 1 und 3-5 auf die NPM Interesse an jedem Punkt Parameterraum zu bestimmen, unter denen (falls vorhanden) Annahmen der Punkt ist ausgeschlossen. </li><li> Verwenden Sie die von der Signalbereich festgesetzte Grenze mit der besten Performance zu erwarten, es sei denn, Korrelationen zwischen Hintergrund der Unsicherheiten Signalbereiche &quot;zur Verfügung, so dass die Regionen richtig kombiniert werden ‡. </li><li> Mit dem Vergleich der Kinematik mit dem bisherigen Protokoll und die Verbreitung der Ausschluss Konturen durchgeführt, bestimmen die range, in der die Versuchs Ausgrenzung liegen. </li></ol> ‡ Derzeit sind keine solchen Zusammenhänge zur Verfügung.

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D. , .</li><li>The ATLAS Collaboration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+squarks+and+gluinos+using+final+states+with+jets+and+missing+transverse+momentum+with+the+ATLAS+detector+in+&#8730;s+=+7TeV+proton-proton+collisions.">Search for squarks and gluinos using final states with jets and missing transverse momentum with the ATLAS detector in &#8730;s = 7TeV proton-proton collisions.</a> Phys. Lett. B. 710, 67-85 (2012).</li><li>The ATLAS Collaboration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+search+for+supersymmetry+at+&#8730;s=7+TeV+in+final+states+with+jets,+missing+transverse+momentum+and+isolated+leptons+with+the+ATLAS+detector.">Further search for supersymmetry at &#8730;s=7 TeV in final states with jets, missing transverse momentum and isolated leptons with the ATLAS detector.</a> Phys. Rev. D. , .</li><li>The CMS Collaboration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+new+physics+in+the+multijet+and+missing+transverse+momentum+final+state+in+proton-proton+collisions+at+sqrt(s)+=+7+TeV.">Search for new physics in the multijet and missing transverse momentum final state in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV.</a> Phys. Rev. Lett. 109, 171803 (2012).</li><li>The CMS Collaboration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+supersymmetry+in+pp+collisions+at+&#8730;s=7+TeV+in+events+with+a+single+lepton,+jets,+and+missing+transverse+momentum.">Search for supersymmetry in pp collisions at &#8730;s=7 TeV in events with a single lepton, jets, and missing transverse momentum.</a> J. High Energy Phys. 08, 165 (2011).</li><li>The CMS Collaboration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+supersymmetry+in+events+with+b-quark+jets+and+missing+transverse+energy+in+pp+collisions+at+7+TeV.">Search for supersymmetry in events with b-quark jets and missing transverse energy in pp collisions at 7 TeV.</a> Phys. Rev. D. 86, 072010 (2012).</li><li>The CMS Collaboration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2012+Report+No.:+CMS-PAS-SUS-11-016.">2012 Report No.: CMS-PAS-SUS-11-016.</a> Interpretation of Searches for Supersymmetry. , (2012).</li><li>The CMS Collaboration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+new+physics+in+events+with+opposite-sign+leptons,+jets,+and+missing+transverse+energy+in+pp+collisions+at+sqrt(s+=+7+TeV.">Search for new physics in events with opposite-sign leptons, jets, and missing transverse energy in pp collisions at sqrt(s = 7 TeV.</a> Phys. Lett. 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F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+Gluinos+and+Scalar+Quarks+in+pp&#772;+collisions+at+&#8730;s=1.8TeV+using+the+Missing+Energy+plus+Multijets+Signature.">Search for Gluinos and Scalar Quarks in pp&#772; collisions at &#8730;s=1.8TeV using the Missing Energy plus Multijets Signature.</a> Phys. Rev. Lett. 88, 041801 (2002).</li><li>Collaboration, C. D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inclusive+Search+for+Squark+and+Gluino+Production+in+pp&#772;+Collisions+at&#8730;s=1.96TeV.">Inclusive Search for Squark and Gluino Production in pp&#772; Collisions at&#8730;s=1.96TeV.</a> Phys. Rev. Lett. 102, 121801 (2009).</li><li>Collaboration, D. 0. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+squarks+and+gluinos+in+events+with+jets+and+missing+transverse+energy+using+2.1fb-1+of+pp&#772;+collision+data+at+&#8730;s=1.96TeV.">Search for squarks and gluinos in events with jets and missing transverse energy using 2.1fb-1 of pp&#772; collision data at &#8730;s=1.96TeV.</a> Phys. Lett. B. 660, 449-457 (2008).</li><li>Collaboration, D. E. L. P. H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Searches+for+supersymmetric+particles+in+e+e-collisions+up+to+208+GeV+and+interpretation+of+the+results+within+the+MSSM.">Searches for supersymmetric particles in e+e-collisions up to 208 GeV and interpretation of the results within the MSSM.</a> Eur. Phys. J. C. 31, 421-479 (2003).</li><li>Collaboration, L. 3. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+Scalar+Leptons+and+Scalar+Quarks+at+LEP.">Search for Scalar Leptons and Scalar Quarks at LEP.</a> Phys. Lett. B. 580, 37-49 (2004).</li><li>Collaboration, A. T. L. A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Search+for+squarks+and+gluinos+using+final+states+with+jets+and+missing+transverse+momentum+with+the+ATLAS+detector+in+&#8730;s=7TeV+proton-proton+collisions.">Search for squarks and gluinos using final states with jets and missing transverse momentum with the ATLAS detector in &#8730;s=7TeV proton-proton collisions.</a> Phys. Lett. B. 701, 186-203 (2011).</li></ol>

Die Autoren sind beide Mitglieder der ATLAS-Kollaboration. Jedoch keine ATLAS internen Ressourcen, Geld oder andere, wurden in den Abschluss dieser Arbeit verwendet.

Die Anwendung des vereinfachten Modells gelegt, die einen Ausschluss Kontur in einem komplett neuen Physik-Modell produzieren nachgewiesen wurde. Trotz der offensichtlichen Komplexität der Parameterraum mSUGRA Punkte die Kinematik kann durch eine Kombination von nur einer kleinen Anzahl von vereinfachten Modellen gut reproduziert werden. Die kinematische Vereinbarung wird weiter verbessert, wenn man innerhalb eines bestimmten Signalbereich, da die bisher am LHC durchsuchte dazu neigen, vereinfachtes Modell-wie Ereignis...

Eine der vielversprechendsten Erweiterungen des Standardmodells, die Supersymmetrie (SUSY) 14.01, steht im Mittelpunkt der viele Suchanfragen von den LHC-Experimente am CERN. Die im Jahr 2011 erhobenen Daten reichen bereits aus, um die Grenzen der neuen Physik über diejenigen einer früheren Collider 15-22 zu schieben. Wenn neue Daten eintreffen und die Ausschlüsse werden noch weiter gedrückt wird, wird es immer wichtiger, deutlich auf die Physik-Community, welche Regionen der supersymmetrischen umfangreiche Parameterraum ausgeschlossen worden zu kommunizieren. Aktuelle Grenzwerte werden in der Regel auf eingeschränkt zweidimensionalen Ebenen, die häufig nicht über die vielfältigen verfügbar SUSY-Parameterraum repräsentieren und sind schwer zu als auf physischen Grenzen Massen oder Verzweigungsverhältnisse verstehen gesetzt. Eine große Reihe von vereinfachten Modellen 23, 24 sind zur Unterstützung des Verständnisses dieser Grenzen vorgeschlagen worden, und beide ATLAS und CMS wurden Ausschluss Ergebnisse für mehrere dieser Modelle vorgesehen 15-20. Dieses Papier zeigt die Anwendung dieser vereinfachten Modell Ausschlüsse zu einem vollständigen neuen Physik-Modell am Beispiel der minimalen Supergravitation (mSUGRA, der auch als CMSSM bekannt) 25-30. Dieses Modell wird um die Einstellung mit vereinfachten Modellen zu denen unabhängig von den Experimenten veröffentlicht Grenzen vergleichen gewählt. Das Verfahren ist so allgemein erweiterbar auf jede neue Physik-Modell (NPM) zu sein. Da dies stellt den ersten Versuch, &quot;schließen den Kreis&quot; und setzen Grenzen für SUSY mit vereinfachten Modellen werden eine Reihe von Annahmen über die Anwendbarkeit von Beschränkungen für bestimmte vereinfachte Modelle erforscht, was in den Rezepten zur Einstellung konservative und aggressive Grenzen für Theorien, die haben nicht durch die LHC-Experimente untersucht. Für eine Grenze in einem NPM sind drei getrennte Arbeitsgänge erforderlich. Erstens muss das NPM in seine Bestandteile zerlegt werden Stücke, Trennen der verschiedenen production-Modi und Zerfallsarten für alle neuen Teilchen im Modell. Zweitens muss eine Reihe von vereinfachten Modellen ausgewählt werden, um die Kinematik und relevante Ereignistopologien in der NPM wiederherzustellen. Drittens müssen die verfügbaren Mengen auf diesen vereinfachten Modellen, um die Grenzen für die NPM produzieren kombiniert werden. Diese drei Verfahren sind in dem Protokoll beschrieben. Einige zusätzliche Näherungen sind ebenfalls vorgesehen, die die Anwendbarkeit der bereits verfügbaren vereinfachte Modelle auf eine breitere Palette von Ereignistopologien erweitern kann. Eine vollständige NPM umfasst in der Regel viele Produktionsarten und viele mögliche spätere Zerfälle. Die Dekonstruktion der neuen Physik-Modelle in ihre Bestandteile und die Anwendung der vereinfachten Modell Grenzen dieser Komponenten ermöglicht die Konstruktion einer Ausschlussgrenze direkt. Für jede Signalbereich kann die konservativsten Grenze mit der Produktionsanteil P gesetzt werden (a, b) (wobei a, b die vereinfachten Modell SpaArtikel Produktionsmodus) der Ereignisse identisch mit einem vereinfachten Modell i und dem Verzweigungsverhältnis für die produzierten sparticles dem Verfall in der von dem vereinfachten Modell † beschrieben, BR a → b i x BR → i. Die erwartete Anzahl von Ereignissen in einer vorgegebenen Signalbereich aus diesen einfachen Topologien kann dann geschrieben werden als <img alt="Gleichung 1" fo:src="/files/ftp_upload/50419/50419eq1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50419/50419eq1.jpg" /> wobei die Summe über vereinfachte Modelle, ist σ tot der Gesamtquerschnitt für die NPM Punkt, L int die integrierte Luminosität in der Suche verwendet, und AE a, b → i die Annahmezeiten Effizienz für die vereinfachte Modell Ereignisse in der Signalbereich angedacht. Diese Zahl kann mit dem erwarteten 95% Konfidenzniveau obere Grenze für die Anzahl von neuen physikalischen Ereignisse t verglichen werden,o wählen Sie die optimale Such Region. Das Modell kann dann ausgeschlossen werden, wenn N größer als die beobachtete Anzahl der neuen Physik-Veranstaltungen auf dem Konfidenzniveau von 95% ausgeschlossen. Ausschlüsse in überlappenden Bereichen können kombiniert werden, wenn Informationen über die Zusammenhänge ihrer Unsicherheiten verfügbar ist. Wenn diese Information nicht verfügbar ist, kann die beste Signalbereich oder Analyse, die die beste erwartet Grenze bietet verwendet, um zu versuchen, um das Modell auszuschließen. Um konkrete Grenzen dieser Methode zu konstruieren, muß die Aε für verschiedene vereinfachte Modelle von der LHC-Experimente zur Verfügung gestellt werden. Beide CMS und ATLAS haben Zahlen mit der Aε für mehrere Modelle veröffentlicht, und ein paar der Figuren sind in der Datenbank 31 HepData verfügbar. Um den Wert der Veröffentlichung aller solcher Tabellen zeigen, fühlen wir, es ist wichtig, konkrete Grenzen, die vergleichbar mit den bereits veröffentlichten bieten. Daher verwenden wir (und describe im Protokoll als optionaler Schritt) einen schnellen Detektor Simulation, um die Wirkung der ATLAS-oder CMS-Detektor emulieren. Das aus der Simulation abgeleitet Pretty Good Aε (PGS) 32 ist, dass durch die ATLAS in einer vereinfachten Modellgitter in Abbildung 1 veröffentlicht verglichen. Diese Ergebnisse sind ausreichend nahe beieinander (innerhalb von ca. 25%), die, anstatt zu warten, für alle Ergebnisse der Öffentlichkeit zu sein, Aε Ergebnisse für die restlichen Gitter mit PGS abgeleitet und direkt im Rest dieses Papier verwendet. Da die Zahl der öffentlich verfügbaren vereinfachten Modells Aε Ergebnisse wächst, sollte die Notwendigkeit für eine solche Näherungen erheblich vermindert werden. Zwei konservative Annahmen ermöglichen die Aufnahme einer größeren Anzahl von Produktions-und Zerfallsarten in der Grenze. Die erste ist, dass für die Produktion zugeordneten experimentellen Aε ist mindestens so hoch wie die Aε zum Schlechteren der beiden Produktionsarten. FürInclusive sucht, ist dies in der Regel eine gute Annahme. Die minimale erwartete Anzahl von Ereignissen würde dann <img alt="Gleichung 2" fo:src="/files/ftp_upload/50419/50419eq2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50419/50419eq2.jpg" /> wobei die erste Summe läuft über alle Produktionsarten, und nur diejenigen, in denen A und B sind genau diese Teilchen aus der vereinfachten Modells in Gleichung 1 enthalten. Ebenso kann die Aε für Zerfälle mit verschiedenen Schenkeln angenommen, mindestens so hoch wie die Aε für das schlechtere der beiden Schenkel sein. Das heißt, <img alt="Gleichung 3" fo:src="/files/ftp_upload/50419/50419eq3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50419/50419eq3.jpg" /> wo Diagramme mit verschiedenen Zerfälle auf beiden Seiten wurden nun enthalten. Zwei weitere Annahmen auf die Einstellung von str ermöglichenicter Grenzen. Man kann davon ausgehen, dass die experimentelle Aε für alle Produktionsarten in der Theorie ähnlich den durchschnittlichen Aε für den Produktionsmodus durch vereinfachte Modelle abgedeckt. In diesem Fall kann die erwartete Anzahl von Ereignissen statt geschrieben werden als <img alt="Gleichung 4" fo:src="/files/ftp_upload/50419/50419eq4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50419/50419eq4.jpg" /> wo die Summen sind beide nur über diesen Produktionsweisen durch vereinfachte Modelle abgedeckt. Man könnte annehmen, dass die weitere Aε für alle Zerfallsmoden in der Theorie ähnlich den durchschnittlichen Aε für die Ereignisse durch das vereinfachte Modell Topologien bedeckt. : Dann kann die erwartete Anzahl von Ereignissen geschrieben werden als <img alt="Gleichung 5" fo:src="/files/ftp_upload/50419/50419eq5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50419/50419eq5.jpg" /> wo again den Summen nur über die vereinfachte Modelle laufen. Klar, ist die aggressivste mSUGRA Grenze unter dieser Annahme vorgesehen, und ein Limit in dieser Form behaupten Ausschluss Risiken für die Regionen, die nicht in der Tat, auf dem 95%-Konfidenzniveau von einem engagierten Suche ausgeschlossen werden würde. Obwohl die Genauigkeit der beiden Näherungen könnte verdächtig sein, wenn die Veranstaltung inklusive Kinematik der vereinfachte Modelle vergleichen günstig zu einem kompletten SUSY-Parameterraum Punkt, können sie nicht unangemessen sein. † Einige vereinfachte Modelle jetzt am LHC verwendet werden, umfassen damit verbundenen Produktions. Während hier nicht explizit erläutert, können die Gleichungen trivial erweitert werden, um für diesen Fall zu ermöglichen.

setting limits on supersymmetry using simplified models

Experimentelle Grenzen für die Supersymmetrie und ähnliche Theorien sind wegen der enormen Parameterraum vorhanden und schwer zu verallgemeinern, da die Komplexität von Einzelpunkten schwierig einzurichten. Deshalb sind mehr phänomenologischen, vereinfachte Modelle immer beliebter für die Einstellung experimentellen Grenzen, wie sie klarer physikalischen Interpretationen. Die Verwendung dieser vereinfachten Modells Grenzen, um eine wirkliche Grenze auf eine konkrete Theorie gesetzt wurde jedoch nicht nachgewiesen. Dieses Papier Neufassung vereinfachte Modell in Grenzen Grenzen für eine bestimmte und vollständige Supersymmetrie-Modell, minimale Supergravitation. Limits unter verschiedenen physikalischen Annahmen erhalten werden, sind vergleichbar mit denen durch gezielte Suchanfragen produziert. Ein Rezept wird für die Berechnung konservative und aggressive Grenzen für weitere Theorien zur Verfügung gestellt. Mit Akzeptanz und Effizienz Tabellen zusammen mit den erwarteten und beobachteten Zahlen von Veranstaltungen in verschiedenen Signal Regionen kann LHC experimentellen Ergebnisse in dieser ma neu gefasst werdennner in fast jeden theoretischen Rahmen, einschließlich nonsupersymmetric Theorien mit Supersymmetrie-ähnliche Signaturen.

Nachdem das Modell Dekonstruktion Schritt zu einem Punkt im Parameterraum von mSUGRA, Ausfall der Ausgabe angewendet kann am besten durch Zählen die verschiedenen Produktions-und Zerfallsarten für jedes generierte Ereignis und Darstellung der entsprechenden Produktionsraten und Verzweigungsverhältnisse nach die visualisiert werden relativen Häufigkeiten. Die Verzweigungsverhältnisse für die verschiedenen Produktions-und Zerfallsarten für repräsentative mSUGRA Punkte sind in den Abbildungen 2 und...

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Setting Limits on Supersymmetry Using Simplified Models

Dieses Papier zeigt ein Protokoll zur Neufassung der Versuchs vereinfachte Modell in Grenzen konservative und aggressive Grenzen auf einem beliebigen neuen Physik-Modell. Öffentlich zugängliche LHC experimentellen Ergebnisse können auf diese Weise in Grenzen auf fast jedem neuen Physik-Modell mit einem Supersymmetrie-Signatur wie neu gefasst werden.

Einstellung der Grenzen auf Supersymmetrie mit vereinfachten Modelle

Experimental limits on supersymmetry and similar theories are difficult to set because of the enormous available parameter space and difficult to ...

setting-limits-on-supersymmetry-using-simplified-models

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

8.5K Aufrufe.  University College London.  Dieses Papier zeigt ein Protokoll zur Neufassung der Versuchs vereinfachte Modell in Grenzen konservative und aggressive Grenzen auf einem beliebigen neuen Physik-Modell. Öffentlich zugängliche LHC experimentellen Ergebnisse können auf diese Weise in Grenzen auf fast jedem neuen Physik-Modell mit einem Supersymmetrie-Signatur wie neu gefasst werden. 

Serie: Setting Limits on Supersymmetry Using Simplified Models

Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various areas of technology and applied science, such as aerospace and communication engineering, sensing, metrology, nonlinear photonics, and quantum optics. In this article, we present the principal techniques used in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators. First detailed in this article is the protocol for resonator polishing, which is based on a grind-and-polish technique close to the ones used to polish optical components such as lenses or telescope mirrors. Then, a white light interferometric profilometer measures surface roughness, which is a key parameter to characterize the quality of the polishing. In order to launch light in the resonator, a tapered silica fiber with diameter in the micrometer range is used. To reach such small diameters, we adopt the "flame-brushing" technique, using simultaneously computer-controlled motors to pull the fiber apart, and a blowtorch to heat the fiber area to be tapered. The resonator and the tapered fiber are later approached to one another to visualize the resonance signal of the whispering gallery modes using a wavelength-scanning laser. By increasing the optical power in the resonator, nonlinear phenomena are triggered until the formation of a Kerr optical frequency comb is observed with a spectrum made of equidistant spectral lines. These Kerr comb spectra have exceptional characteristics that are suitable for several applications in science and technology. We consider the application related to ultra-stable microwave frequency synthesis and demonstrate the generation of a Kerr comb with GHz intermodal frequency.

The customized techniques developed in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators are presented. The protocols to obtain and characterize these resonators are detailed, and an explanation of some of their applications in microwave photonics is given.

Mikrowelle Photonics Systems on Whispering-Gallery-Mode-Resonatoren Grundlage

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various ...

Forschung

Ingenieurwesen

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at a frequency above the acoustic range (20 kHz). As a solid-state technology, ultrasonic lubrication can be used where conventional lubricants are unfeasible or undesirable. Further, ultrasonic lubrication allows for electrical modulation of the effective friction coefficient between two sliding surfaces. This property enables adaptive systems that modify their frictional state and associated dynamic response as the operating conditions change. Surface wear can also be reduced through ultrasonic lubrication. We developed a protocol to investigate the dependence of friction force reduction and wear reduction on the linear sliding velocity between ultrasonically lubricated surfaces. A pin-on-disc tribometer was built which differs from commercial units in that a piezoelectric stack is used to vibrate the pin at 22 kHz normal to the rotating disc surface. Friction and wear metrics including effective friction force, volume loss, and surface roughness are measured without and with ultrasonic vibrations at a constant pressure of 1 to 4 MPa and three different sliding velocities: 20.3, 40.6, and 87 mm/sec. An optical profilometer is utilized to characterize the wear surfaces. The effective friction force is reduced by 62% at 20.3 mm/sec. Consistently with existing theories for ultrasonic lubrication, the percent reduction in friction force diminishes with increasing speed, down to 29% friction force reduction at 87 mm/sec. Wear reduction remains essentially constant (49%) at the three speeds considered.

We present a protocol for using a piezoelectrically-assisted tribometer and optical profilometer to investigate the dependence of ultrasonic wear and friction reduction on linear velocity, contact pressure, and surface properties.

Experimente an Ultraschall-Schmierung Verwenden eines piezoelektrisch unterstützten Tribometer und optische Profilometer

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Strain Sensing Based on Multiscale Composite Materials Reinforced with Graphene Nanoplatelets

The electrical response of NH2-functionalized graphene nanoplatelets composite materials under strain was studied. Two different manufacturing methods are proposed to create the electrical network in this work: (a) the incorporation of the nanoplatelets into the epoxy matrix and (b) the coating of the glass fabric with a sizing filled with the same nanoplatelets. Both types of multiscale composite materials, with an in-plane electrical conductivity of ~10-3 S/m, showed an exponential growth of the electrical resistance as the strain increases due to distancing between adjacent functionalized graphene nanoplatelets and contact loss between overlying ones. The sensitivity of the materials analyzed during this research, using the described procedures, has been shown to be higher than commercially available strain gauges. The proposed procedures for self-sensing of the structural composite material would facilitate the structural health monitoring of components in difficult to access emplacements such as offshore wind power farms. Although the sensitivity of the multiscale composite materials was considerably higher than the sensitivity of metallic foils used as strain gauges, the value reached with NH2 functionalized graphene nanoplatelets coated fabrics was nearly an order of magnitude superior. This result elucidated their potential to be used as smart fabrics to monitor human movements such as bending of fingers or knees. By using the proposed method, the smart fabric could immediately detect the bending and recover instantly. This fact permits precise monitoring of the time of bending as well as the degree of bending.

The integration of conductive nanoparticles, such as graphene nanoplatelets, into glass fiber composite materials creates an intrinsic electrical network susceptible to strain. Here, different methods to obtain strain sensors based on the addition of graphene nanoplatelets into the epoxy matrix or as a coating on glass fabrics are proposed.

Dehnungsmess Basierend auf Multiskalige Composite Materials Verstärkt durch Graphene Nanoplättchen

The electrical response of NH2-functionalized graphene nanoplatelets composite materials under strain was studied. Two different manufacturing methods are ...

Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

We present a protocol for fabricating 1-D Photonic Crystal (PhC) cavities on subwavelength-diameter tapered optical fibers, optical nanofibers, using femtosecond laser-induced ablation. We show that thousands of periodic nano-craters are fabricated on an optical nanofiber by irradiating with just a single femtosecond laser pulse. For a typical sample, periodic nano-craters with a period of 350 nm and with diameter gradually varying from 50 - 250 nm over a length of 1 mm are fabricated on a nanofiber with diameter around 450 - 550 nm. A key aspect of such a nanofabrication is that the nanofiber itself acts as a cylindrical lens and focuses the femtosecond laser beam on its shadow surface. Moreover, the single-shot fabrication makes it immune to mechanical instabilities and other fabrication imperfections. Such periodic nano-craters on nanofiber, act as a 1-D PhC and enable strong and broadband reflection while maintaining the high transmission out of the stopband. We also present a method to control the profile of the nano-crater array to fabricate apodized and defect-induced PhC cavities on the nanofiber. The strong confinement of the field, both transverse and longitudinal, in the nanofiber-based PhC cavities and the efficient integration to the fiber networks, may open new possibilities for nanophotonic applications and quantum information science.

We present a protocol for fabricating 1-D photonic crystal cavities on subwavelength diameter silica fibers (optical nanofibers) using femtosecond laser-induced ablation.

Die Herstellung von 1-D Photonic Kristallhöhle auf einer Nanofaser Mit Femtosekunden-Laser-induzierte Ablation

We present a protocol for fabricating 1-D Photonic Crystal (PhC) cavities on subwavelength-diameter tapered optical fibers, optical nanofibers, using ...

3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D structures are most often perceived using the two-dimensional and exclusively visual medium of the computer screen. Converting digital 3D molecular data into real objects enables information to be perceived through an expanded range of human senses, including direct stereoscopic vision, touch, and interaction. Such tangible models facilitate new insights, enable hypothesis testing, and serve as psychological or sensory anchors for conceptual information about the functions of biomolecules. Recent advances in consumer 3D printing technology enable, for the first time, the cost-effective fabrication of high-quality and scientifically accurate models of biomolecules in a variety of molecular representations. However, the optimization of the virtual model and its printing parameters is difficult and time consuming without detailed guidance. Here, we provide a guide on the digital design and physical fabrication of biomolecule models for research and pedagogy using open source or low-cost software and low-cost 3D printers that use fused filament fabrication technology.

Physical models of biomolecules can facilitate an understanding of their structure-function for the researcher, aid in communication between researchers, and serve as an educational tool in pedagogical endeavors. Here, we provide detailed guidance for the 3D printing of accurate models of biomolecules using fused filament fabrication desktop 3D printers.

3D Printing of Biomolecular Modelle für Forschung und Pädagogik

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D ...

Surgical Techniques for Catheter Placement and 5/6 Nephrectomy in Murine Models of Peritoneal Dialysis

Peritoneal dialysis (PD) is a renal replacement therapy consistent on the administration and posterior recovery of a hyperosmotic fluid in the peritoneal cavity to drain water and toxic metabolites that functionally-insufficient kidneys are not able to eliminate. Unfortunately, this procedure deteriorates the peritoneum. Tissue damage triggers the onset of inflammation to heal the injury. If the injury persists and inflammation becomes chronic, it may lead to fibrosis, which is a common occurrence in many diseases. In PD, chronic inflammation and fibrosis, along with other specific processes related to these ones, lead to ultrafiltration capacity deterioration, which means the failure and subsequent cessation of the technique. Working with human samples provides information about this deterioration but presents technical and ethical limitations to obtain biopsies. Animal models are essential to study this deterioration since they overcome these shortcomings.
A chronic mouse infusion model was developed in 2008, which benefits from the wide range of genetically modified mice, opening up the possibility of studying the mechanisms involved. This model employs a customized device designed for mice, consisting of a catheter attached to an access port that is placed subcutaneously at the back of the animal. This procedure avoids continuous puncture of the peritoneum during long-term experiments, reducing infections and inflammation due to injections. Thanks to this model, peritoneal damage induced by chronic PD fluid exposure has been characterized and modulated. This technique allows the infusion of large volumes of fluids and could be used for the study of other diseases in which inoculation of drugs or other substances over extended periods of time is necessary.
This article shows the method for the surgical placement of the catheter in mice. Moreover, it explains the procedure for a 5/6 nephrectomy to mimic the state of renal insufficiency present in PD patients.

This article shows the method for the surgical placement in mice of an intraperitoneal catheter attached to an access port that is positioned at the back of the animal. Moreover, it explains the procedure for a 5/6 nephrectomy to resemble the uremic state of PD patients.

Chirurgische Techniken zur Platzierung des Katheters und 5/6 Nephrektomie in murinen Modellen der Peritonealdialyse

Peritoneal dialysis (PD) is a renal replacement therapy consistent on the administration and posterior recovery of a hyperosmotic fluid in the peritoneal ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, but several challenging points remain, such as a low absorption efficiency due to a thin active layer and low flexibility. We present an advanced method to fabricate a flexible phototransistor array with an improved electrical performance. The outstanding electrical performance is driven by a low dark current owing to deep impurity doping. Stretchable and flexible metal interconnectors simultaneously offer electrical and mechanical stabilities in a highly deformed state. The protocol explicitly describes the fabrication process of the phototransistor using a thin silicon membrane. By measuring I-V characteristics of the completed device in deformed states, we demonstrate that this approach improves the mechanical and electrical stabilities of the phototransistor array. We expect that this approach to a flexible phototransistor can be widely used for the applications of not only next-generation imaging systems/optoelectronics but also wearable devices such as tactile/pressure/temperature sensors and health monitors.

We present a detailed method to fabricate a deformable lateral NIPIN phototransistor array for curved image sensors. The phototransistor array with an open mesh form, which is composed of thin silicon islands and stretchable metal interconnectors, provides flexibility and stretchability. The parameter analyzer characterizes the electrical property of the fabricated phototransistor.

Herstellung von flexiblen Bildsensor basierend auf seitliche NIPIN Fototransistoren

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared on transparent membranes which are very fragile and difficult to manipulate. We present processes for the fabrication of samples with magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission x-ray microscopy studies. The samples are prepared on silicon nitride membranes and the fabrication consists of a spin coating, UV and electron-beam lithography, the chemical development of the resist, and the evaporation of the magnetic material followed by a lift-off process forming the final magnetic structures. The samples for the Lorentz transmission electron microscopy consist of magnetic nanodiscs prepared in a single lithography step. The samples for the magnetic x-ray transmission microscopy are used for time-resolved magnetization dynamic experiments, and magnetic nanodiscs are placed on a waveguide which is used for the generation of repeatable magnetic field pulses by passing an electric current through the waveguide. The waveguide is created in an extra lithography step.

A protocol for the fabrication of magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for transmission electron microscopy (TEM) and magnetic transmission x-ray microscopy (MTXM) studies is presented.

Herstellung von magnetische Nanostrukturen auf Silizium-Nitrid Membranen für magnetische Wirbel Studien mit Übertragungstechniken Mikroskopie

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...

Implementation of a Nonlinear Microscope Based on Stimulated Raman Scattering

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. SRS imaging modality can be obtained using commercial laser-scanning microscopes by equipping with a non-descanned forward detector with proper bandpass filters and lock-in amplifier (LIA) detection scheme. A schematic layout of a typical SRS microscope includes the following: two pulsed laser beams, (i.e., the pump and probe directed in a scanning microscope), which must be overlapped in both space and time at the image plane, then focused by a microscope objective into the sample through two scanning mirrors (SMs), which raster the focal spot across an x-y plane. After interaction with the sample, transmitted output pulses are collected by an upper objective and measured by a forward detection system inserted in an inverted microscope. Pump pulses are removed by a stack of optical filters, whereas the probe pulses that are the result of the SRS process occurring in the focal volume of the specimen are measured by a photodiode (PD). The readout of the PD is demodulated by the LIA to extract the modulation depth. A two-dimensional (2D) image is obtained by synchronizing the forward detection unit with the microscope scanning unit. In this paper, the implementation of an SRS microscope is described and successfully demonstrated, as well as the reporting of label-free images of polystyrene beads with diameters of 3 &#181;m. It is worth noting that SRS microscopes are not commercially available, so in order to take advantage of these characteristics, the homemade construction is the only option. Since SRS microscopy is becoming popular in many fields, it is believed that this careful description of the SRS microscope implementation can be very useful for the scientific community.

In this manuscript, the implementation of a stimulated Raman scattering (SRS) microscope, obtained by the integration of an SRS experimental set-up with a laser scanning microscope, is described. The SRS microscope is based on two femtosecond (fs) laser sources, a Ti-Sapphire (Ti:Sa) and synchronized optical parametric oscillator (OPO).

Implementierung eines nichtlinearen Mikroskops auf Basis der stimulierten Raman-Streuung

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. ...

Automated Deployment of an Internet Protocol Telephony Service on Unmanned Aerial Vehicles Using Network Functions Virtualization

The Network Function Virtualization (NFV) paradigm is one of the key enabling technologies in the development of the 5th generation of mobile networks. This technology aims to lessen the dependence on hardware in the provision of network functions and services by using virtualization techniques that allow the softwarization of those functionalities over an abstraction layer. In this context, there is increasing interest in exploring the potential of unmanned aerial vehicles (UAVs) to offer a flexible platform capable of enabling cost-effective NFV operations over delimited geographic areas.
To demonstrate the practical feasibility of utilizing NFV technologies in UAV platforms, a protocol is presented to set up a functional NFV environment based on open source technologies, in which a set of small UAVs supply the computational resources that support the deployment of moderately complex network services. Then, the protocol details the different steps needed to support the automated deployment of an internet protocol (IP) telephony service over a network of interconnected UAVs, leveraging the capacities of the configured NFV environment. Experimentation results demonstrate the proper operation of the service after its deployment. Although the protocol focuses on a specific type of network service (i.e., IP telephony), the described steps may serve as a general guide to deploy other type of network services. On the other hand, the protocol description considers concrete equipment and software to set up the NFV environment (e.g., specific single board computers and open source software). The utilization of other hardware and software platforms may be feasible, although the specific configuration aspect of the NFV environment and the service deployment may present variations with respect to those described in the protocol.

The objective of the described protocol is twofold: to configure a network functions virtualization environment using unmanned aerial vehicles as computational entities providing the underlying structure to execute virtualized network functions and to use this environment to support the automated deployment of a functional internet protocol telephony service over the aerial vehicles.

Automatisierte Bereitstellung eines Internetprotokoll-Telefoniedienstes für unbemannte Luftfahrzeuge mit Netzwerkfunktionsvirtualisierung

The Network Function Virtualization (NFV) paradigm is one of the key enabling technologies in the development of the 5th generation of mobile networks. ...