Search for a Light Higgs Boson in Central Exclusive Diffraction : Method and Detectors

By detecting leading protons produced in the Central Exclusive Diffractive process, p+p → p+X+p, one can measure the missing mass, and scan for possible new particle states such as the Higgs boson. This process augments - in a model independent way - the standard methods for new particle searches at the Large Hadron Collider (LHC) and will allow detailed analyses of the produced central system, such as the spin-parity properties of the Higgs boson. The exclusive central diffractive process makes possible precision studies of gluons at the LHC and complements the physics scenarios foreseen at the next e+e− linear collider. This thesis first presents the conclusions of the first systematic analysis of the expected precision measurement of the leading proton momentum and the accuracy of the reconstructed missing mass. In this initial analysis, the scattered protons are tracked along the LHC beam line and the uncertainties expected in beam transport and detection of the scattered leading protons are accounted for. The main focus of the thesis is in developing the necessary radiation hard precision detector technology for coping with the extremely demanding experimental environment of the LHC. This will be achieved by using a 3D silicon detector design, which in addition to the radiation hardness of up to 5×10^15 neutrons/cm2, offers properties such as a high signal-to- noise ratio, fast signal response to radiation and sensitivity close to the very edge of the detector. This work reports on the development of a novel semi-3D detector design that simplifies the 3D fabrication process, but conserves the necessary properties of the 3D detector design required in the LHC and in other imaging applications.Näkemämme maailma koostuu yhdisteistä ja molekyyleistä, joissa atomit ovat sitoutuneet toisiinsa kemiallisilla sidoksilla. Atomit koostuvat ytimestä ja elektroneista - yksinkertaisimmassa atomissa, vedyssä, on sähköiseltä varaukseltaan positiivinen ydin, protoni, ja negatiivinen elektroni sitoutuneet toisiinsa. Atomin ydin koostuu protoneista ja neutraaleista neutroneista. Nykyisen käsityksen mukaan ydinhiukkaset koostuvat ylös- ja alas-tyypin kvarkeista. Kvarkit ja elektroni ovat alkeishiukkasia niillä ei ole havaittavaa alarakennetta. Elektronin ja tavallisten kvarkkien kaltaisia alkeishiukkasia tunnetaan kolmen perusperheen verran. Tavallisen materiaperheen ulkopuoliset muut elektronien kaltaiset hiukkaset ja kvarkit eivät kuitenkaan ole stabiileja, vaan hajoavat hyvin lyhyessä ajassa, ja eivät siten muodosta ympärillä näkemäämme ainetta. Eurooppalaisessa hiukkastutkimuskeskuksessa, CERN:issä, pystytään luomaan ja tutkimaan näitä nopeasti hajoavia alkeishiukkasia suurkiihdyttimen avulla. Tänä vuonna valmistuvalla hadroni-kiihdyttimellä, LHC:llä, törmäytetään protoneja hyvin suurella energialla törmäyksessä vapautuvasta energiasta muodostuu uusia hiukkasia, jotka voivat hajota toisiksi hiukkasiksi. Hajonneet hiukkaset havaitaan erittäin tarkoilla antureilla, jolloin voidaan määrittää niiden energia ja kulkusuunta. Energian ja liikemäärän säilymislain mukaisesti voidaan määrittää uuden hiukkasen massa ja hajoamisnopeus. Tällä hetkellä parhaiten alkeishiukkasia ja niiden välisiä vuorovaikutuksia kuvaava teoria on niin sanottu hiukkasfysiikan standardimalli , joka määrittää alkeishiukkasten massan ja vuorovaikutusvoimakkuuden hyvin tarkasti. Standardimalli ei selitä hiukkasfysiikan perusongelmaa perusaineen painoa. Useat teoriat pyrkivät selittämään massan luomismekanismin. Osa teorioista luottaa niin sanottuun Higgs:in malliin, jossa aineen massa syntyisi vuorovaikutuksista Higgs:in bosonin tai bosonien kanssa, ja osa teorioihin useassa ulottuvuudessa, jolloin aineen massa olisi projektiota ilmiöstä useammassa ulottuvuudessa. LHC-kiihdytin tulee asettamaan nämä teoriat koetukselle. Väitöstyössä tarkastellaan LHC:n kykyä havaita uusia hiukkasia, kuten Higgs:in bosoni, vahvan vuorovaikutusvoiman välittäjähiukkasten, gluonien, törmäyksissä. Nämä, niin sanotut keskeisdiffraktiiviset törmäystapahtumat sallivat myös muiden kuin Higgs:in bosoniin perustuvien teorioiden tutkimisen. Työssä on esitetty analysointimenetelmä keskeisdiffraktiossa syntyneille hiukkasille ja erityisesti kevyelle Higgs:in bosonille. Keskeisdiffraktiossa havaitaan törmäyksessä sironneita protoneja tarkoilla paikkaherkillä antureilla. LHC-kiihdyttimen rankassa säteily-ympäristössä perinteiset anturit eivät toimi halutusti ja uusien innovatiivisten rakenteiden suunnittelu on välttämätöntä. Väitöstyön painopiste on piipuolijohdeteknologiaan perustuvissa niin sanottujen 3D-antureiden suunnittelussa ja valmistuksessa. Työssä osoitetaan, että nämä anturit soveltuvat LHC-kiihdyttimen asettamaan hankalaan toimintaympäristöön. Lisäksi työssä on demonstroitu 3D-antureiden soveltuvuus röntgenkuvaukseen

Characterization of Thin p-on-p Radiation Detectors with Active Edges

Active edge p-on-p silicon pixel detectors with thickness of 100 $\mu$m were fabricated on 150 mm Float zone silicon wafers at VTT. By combining measured results and TCAD simulations, a detailed study of electric field distributions and charge collection performances as a function of applied voltage in a p-on-p detector was carried out. A comparison with the results of a more conventional active edge p-on-n pixel sensor is presented. The results from 3D spatial mapping show that at pixel-to-edge distances less than 100 $\mu$m the sensitive volume is extended to the physical edge of the detector when the applied voltage is above full depletion. The results from a spectroscopic measurement demonstrate a good functionality of the edge pixels. The interpixel isolation above full depletion and the breakdown voltage were found to be equal to the p-on-n sensor while lower charge collection was observed in the p-on-p pixel sensor below 80 V. Simulations indicated this to be partly a result of a more favourable weighting field in the p-on-n sensor and partly of lower hole lifetimes in the p-bulk.Comment: 23 pages, 16 figures, 1 tabl

Monikulttuurinen musiikkityöpaja turvapaikanhakijoiden voimaantumisen välineenä

Tiivistelmä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on kehittää toimintatutkimuksen avulla turvapaikanhakijoille monikulttuurinen musiikkityöpaja, jossa on voimaantumiselle suotuisat olosuhteet. Voimaantuminen käsitetään tässä tutkimuksessa kokonaisvaltaisena hyvinvointina. Lähtöoletuksena on, että osallistava musiikkitoiminta voi vaikuttaa suotuisasti yksilön voimaantumiseen. Ensimmäisessä vaiheessa tein kaksi teemahaastattelua asiantuntijoille, joilla oli kokemusta monikulttuurisen musiikkityöpajan suunnittelusta ja järjestämisestä. Analysoin aineiston teoriaohjaavan sisällönanalyysin keinoin. Hyödynsin musiikkityöpajan suunnittelussa haastattelun tuloksia sekä teoreettisesta viitekehyksestä muodostamaani synteesiä voimaantumisen ja yhteisömusiikkitoiminnan ominaispiirteistä ja yhtäläisyyksistä. Toisessa vaiheessa toteutin musiikkityöpajan aikuisille turvapaikanhakijoille (N = 11), jotka suorittivat samalla luokalla peruskoulua. Toteutin osallistujien teemahaastattelut työpajan jälkeen ja kuvasin työpajan, jotta pystyin havainnoimaan ja analysoimaan aineistolähtöisen sisällönanalyysin keinoin toimintaani ohjaajana. Analysoin haastattelu- ja videoaineiston teorialähtöisen sisällönanalyysin avulla. Olin muodostanut työpajan tavoitteista analyysirungon, jota käytin analyysin välineenä. Musiikkityöpaja oli osallistujille positiivinen kokemus. He nauttivat musiikkitoiminnan sosiaalisesta ulottuvuudesta ja kokivat musiikkityöpajan olleen turvallinen ympäristö toiminnalle. Se ilmeni ryhmässä yhteenkuuluvuuden tunteena, nauttimisena yhdessäolosta ja yhdessä tekemisestä. Osallistujat suhtautuivat myönteisesti toisiinsa, opetusmenetelmiin ja uusien asioiden oppimiseen. He kokivat musiikin myös lieventävän ahdistuksen ja masennuksen tunteita. Ryhmän opettamisessa toimivat keholliset opetusmenetelmät, sillä ohjaajalla ja kaikilla osallistujilla ei ollut käytettävissään yhteistä kieltä. Musiikkikasvattajat voivat hyödyntää tutkimustuloksia suunnitellessaan musiikkitoimintaa monikulttuuriselle ryhmälle. Musiikkitoiminnan ohjaaja voi tukea yksilöiden voimaantumista hyödyntämällä osallistujalähtöisiä oppimismenetelmiä ja rohkaisemalla osallistujia tuomaan heidän tietonsa ja taitonsa näkyviin kannustamalla heitä

Study on the foam fractionation in the recovery of total saikosaponins and heavy metal ions

泡沫分离技术是一种利用表面吸附原理进行分离的新型分离技术，在废水处理、医药工业、食品、电镀、化工等领域均有广泛的应用前景。本文针对泡沫分离法在中药领域中柴胡总皂苷的分离及废水处理领域中重金属离子Zn2+和Ni2+的去除分别进行了研究。重点考察了气速、pH值、溶质初始浓度、表面活性剂种类、表面活性剂浓度、载液量和分离时间等因素对分离效果的影响。主要结论如下： （1）在泡沫分离柴胡总皂苷的实验中，首先对比了用水和乙醇做溶剂所得料液的分离效果，确定乙醇为最佳提取溶剂；其次采用对二甲氨基苯甲醛-磷酸显色法测量柴胡总皂苷的浓度，并用分光光度计进行全波长扫描，确定柴胡皂苷a的最大显色波长为536nm；最...Foam fractionation, an ecological and economical method belonging to the adsorptive bubble separation techniques, exhibits wider application in wastewater treatment, pharmaceutical industry, galvanization, chemical industry and food industry. This paper studied the technology of foam separation for separating saikosaponins from Bupleuri Chinese DC and removing mental ions (Zn2+ and Ni2+) in aqueou...学位：工学硕士院系专业：化学化工学院_化学工艺学号：2062010115149

The Interaction between Nation State and Civil Society in Cultural Change: One Study on Contemporary Children’s Classics-reading

社会与国家关系的探讨是西方政治社会学所关注的核心问题之一，国家与社会关系也是公民社会（CivilSociety）理论的基础。随着改革开放的全面推进以及社会问题的日益突出，90年代的中国学术界也开始把研究重点正式转向国家与社会关系视角，并将改革开放作为研究当代中国国家与社会关系的划分界线。 在国家与社会关系理论的指导下，本文的主要目的在于通过国家与社会关系在当代儿童读经教育中具体形式的展现来反映国家与社会关系的互动特点，并探讨这种关系模式对当代儿童读经教育产生的影响。为此，笔者主要调查了厦门市若干所儿童读经教育机构中的教师（或工作人员）与学生家长，让他们讲述了对儿童读经教育的认识以及自身在参与...The relationship between state and society which is the foundation of civil society theory, is one core issue in western political sociology. Since the policy of reform and opening-up is implemented, there have been more and more social problems in China, which has attracted academic circle to focus on the state-society perspective. In the view of state-society theory, this research aims bot...学位：法学硕士院系专业：公共事务学院社会学系_社会学学号：1402009115053

Edge pixel response studies of edgeless silicon sensor technology for pixellated imaging detectors

Silicon sensor technologies with reduced dead area at the sensor's perimeter are under development at a number of institutes. Several fabrication methods for sensors which are sensitive close to the physical edge of the device are under investigation utilising techniques such as active-edges, passivated edges and current-terminating rings. Such technologies offer the goal of a seamlessly tiled detection surface with minimum dead space between the individual modules. In order to quantify the performance of different geometries and different bulk and implant types, characterisation of several sensors fabricated using active-edge technology were performed at the B16 beam line of the Diamond Light Source. The sensors were fabricated by VTT and bump-bonded to Timepix ROICs. They were 100 and 200 μ m thick sensors, with the last pixel-to-edge distance of either 50 or 100 μ m. The sensors were fabricated as either n-on-n or n-on-p type devices. Using 15 keV monochromatic X-rays with a beam spot of 2.5 μ m, the performance at the outer edge and corners pixels of the sensors was evaluated at three bias voltages. The results indicate a significant change in the charge collection properties between the edge and 5th (up to 275 μ m) from edge pixel for the 200 μ m thick n-on-n sensor. The edge pixel performance of the 100 μ m thick n-on-p sensors is affected only for the last two pixels (up to 110 μ m) subject to biasing conditions. Imaging characteristics of all sensor types investigated are stable over time and the non-uniformities can be minimised by flat-field corrections. The results from the synchrotron tests combined with lab measurements are presented along with an explanation of the observed effects

A Study on Goodwill Accounting Based on the Corporate Competence Theory

在一个多世纪的时间里，商誉问题一直是会计研究领域内极具魅力的主题之一。如今，随着企业的价值创造过程日益依赖于无形资源，随着企业并购市场的日趋扩大，人们对于商誉这个超越了具体产品和服务、提升了企业整体价值的战略性资产日益重视，也更加渴求有关它的高质量会计信息。有关商誉的论述浩如烟海，然而，人们对于商誉的许多问题仍争辩激烈，莫衷一是。本文依据战略管理领域内迅速发展的一种理论——“企业能力论”来对商誉作一系统的研究，希望通过相关学科知识的引入来为商誉研究的发展作出一些贡献。 本文分为八章来进行论述：第一章为引言。第二章进行了系统的文献回顾。第三章介绍了企业能力论，并提出了资源和能力基础的商誉定义，...Since the beginning of last century, goodwill has been an extremely attractive topic in accounting. Nowadays, with the corporate value creation process depending more on intangible resources, and the acquisition and merger market growing dramatically, people pay more attention to goodwill, which overtakes specific product and service and adds to the whole corporate value. Also, people desire for m...学位：管理学硕士院系专业：管理学院会计系_会计学学号：2005130118

Tests of a Roman Pot Prototype for the TOTEM Experiment

3 pages, 8 figures, proceedings of PAC05, Knoxville, Tennessee, USA, May 2005The TOTEM collaboration has developed and tested the first prototype of its Roman Pots to be operated in the LHC. TOTEM Roman Pots contain stacks of 10 silicon detectors with strips oriented in two orthogonal directions. To measure proton scattering angles of a few microradians, the detectors will approach the beam centre to a distance of 10 sigma + 0.5 mm (= 1.3 mm). Dead space near the detector edge is minimised by using two novel "edgeless" detector technologies. The silicon detectors are used both for precise track reconstruction and for triggering. The first full-sized prototypes of both detector technologies as well as their read-out electronics have been developed, built and operated. The tests took place first in a fixed-target muon beam at CERN's SPS, and then in the proton beam-line of the SPS accelerator ring. We present the test beam results demonstrating the successful functionality of the system despite slight technical shortcomings to be improved in the near future.Peer reviewe

Diffraction and Total Cross-Section at the Tevatron and the LHC

At the Tevatron, the total p_bar-p cross-section has been measured by CDF at 546 GeV and 1.8 TeV, and by E710/E811 at 1.8 TeV. The two results at 1.8 TeV disagree by 2.6 standard deviations, introducing big uncertainties into extrapolations to higher energies. At the LHC, the TOTEM collaboration is preparing to resolve the ambiguity by measuring the total p-p cross-section with a precision of about 1 %. Like at the Tevatron experiments, the luminosity-independent method based on the Optical Theorem will be used. The Tevatron experiments have also performed a vast range of studies about soft and hard diffractive events, partly with antiproton tagging by Roman Pots, partly with rapidity gap tagging. At the LHC, the combined CMS/TOTEM experiments will carry out their diffractive programme with an unprecedented rapidity coverage and Roman Pot spectrometers on both sides of the interaction point. The physics menu comprises detailed studies of soft diffractive differential cross-sections, diffractive structure functions, rapidity gap survival and exclusive central production by Double Pomeron Exchange.Peer reviewe