Present bounds on new neutral vector resonances from electroweak gauge boson pair production at the LHC

Several extensions of the standard model predict the existence of new neutral spin-1 resonances associated with the electroweak symmetry breaking sector. Using the data from ATLAS (with integrated luminosity of L = 1.02 fb(-1)) and CMS (with integrated luminosity of L = 1.55 fb(-1)) on the production of W+W- pairs through the process pp --> l(+)l(-)' is not an element of(T), we place model independent bounds on these new vector resonances masses, couplings, and widths. Our analyses show that the present data exclude new neutral vector resonances with masses up to 1-2.3 TeV depending on their couplings and widths. We also demonstrate how to extend our analysis framework to different models with a specific example.

Constraining anomalous Higgs boson interactions

The recently announced Higgs boson discovery marks the dawn of the direct probing of the electroweak symmetry breaking sector. Sorting out the dynamics responsible for electroweak symmetry breaking now requires probing the Higgs boson interactions and searching for additional states connected to this sector. In this work, we analyze the constraints on Higgs boson couplings to the standard model gauge bosons using the available data from Tevatron and LHC. We work in a model-independent framework expressing the departure of the Higgs boson couplings to gauge bosons by dimension-six operators. This allows for independent modifications of its couplings to gluons, photons, and weak gauge bosons while still preserving the Standard Model (SM) gauge invariance. Our results indicate that best overall agreement with data is obtained if the cross section of Higgs boson production via gluon fusion is suppressed with respect to its SM value and the Higgs boson branching ratio into two photons is enhanced, while keeping the production and decays associated to couplings to weak gauge bosons close to their SM prediction.

Six minute walk test Z score: Correlations with cystic fibrosis severity markers

Background: The six-minute-walk-test (6MWT) has been increasingly used in cystic fibrosis (CF) patients. However, few studies in children have correlated 6MWT with current parameters used to evaluate CF severity. Moreover, no study transformed the values of distance walked from meters into Z scores to avoid bias like age and gender, which are sources of 6MWT variability. Methods: A cross-sectional descriptive study was performed to analyze the correlations (Spearman) among forced expiratory volume in one second (FEV1), body mass index (BMI), chest radiography (CXR), chest tomography (CT), and 6MWT Z score (Z-6MWT). Clinically stable CF patients, aged 6-21 years, were included. Results: 34 patients, 14F/20M, mean age 12.1 +/- 4.0 years were studied. The mean Z-6MWT was -1.1 +/- 1.106. The following correlations versus Z-6MWT were found: FEV1 (r=0.59, r(2)=0.32, p=0.0002), BMI Z score (r=0.42, r(2)=0.17, p=0.013), CXR (r=0.34, r(2)=0.15, p=0.0472) and CT (r=-0.45, r(2)=0.23, p=0.0073). Conclusions: In conclusion there was a significant, but poor, correlation between the six minute walk test Z score and the cystic fibrosis severity markers currently in use. (C) 2011 European Cystic Fibrosis Society. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

QUASI-TOPOLOGICAL QUANTUM FIELD THEORIES AND Z(2) LATTICE GAUGE THEORIES

We consider a two-parameter family of Z(2) gauge theories on a lattice discretization T(M) of a three-manifold M and its relation to topological field theories. Familiar models such as the spin-gauge model are curves on a parameter space Gamma. We show that there is a region Gamma(0) subset of Gamma where the partition function and the expectation value h < W-R(gamma)> i of the Wilson loop can be exactly computed. Depending on the point of Gamma(0), the model behaves as topological or quasi-topological. The partition function is, up to a scaling factor, a topological number of M. The Wilson loop on the other hand, does not depend on the topology of gamma. However, for a subset of Gamma(0), < W-R(gamma)> depends on the size of gamma and follows a discrete version of an area law. At the zero temperature limit, the spin-gauge model approaches the topological and the quasi-topological regions depending on the sign of the coupling constant.

Application of the Z-scan technique to determine the optical Kerr coefficient and two-photon absorption coefficient of magnetite nanoparticles colloidal suspension

We investigate the occurrence of the optical Kerr effect and two-photon absorption when an oil-based magnetic Fe3O4 nanoparticles colloidal suspension is illuminated with high intensity femtosecond laser pulses. The frequency of the pulses is controlled and the Z-scan technique is employed in our measurements of the nonlinear optical Kerr coefficient (n(2)) and two-photon absorption coefficient (beta). From these values it was possible to calculate the real and imaginary parts of the third-order susceptibility. We observed that increasing the pulse frequency, additional physical processes take place, increasing artificially the absolute values of n(2) and beta. The experimental conditions are discussed to assure the obtention of reliable values of these nonlinear optical parameters, which may be useful in all-optical switching and optical power limiting applications. (C) 2012 American Institute of Physics. [http://dx.doi.org/10.1063/1.4723829]

Behavior of the thermal diffusivity of native and oxidized human low-density lipoprotein solutions studied by the Z-scan technique

Modifications in low-density lipoprotein (LDL) have emerged as a major pathogenic factor of atherosclerosis, which is the main cause of morbidity and mortality in the western world. Measurements of the heat diffusivity of human LDL solutions in their native and in vitro oxidized states are presented by using the Z-Scan (ZS) technique. Other complementary techniques were used to obtain the physical parameters necessary to interpret the optical results, e. g., pycnometry, refractometry, calorimetry, and spectrophotometry, and to understand the oxidation phase of LDL particles. To determine the sample's thermal diffusivity using the thermal lens model, an iterative one-parameter fitting method is proposed which takes into account several characteristic ZS time-dependent and the position-dependent transmittance measurements. Results show that the thermal diffusivity increases as a function of the LDL oxidation degree, which can be explained by the increase of the hydroperoxides production due to the oxidation process. The oxidation products go from one LDL to another, disseminating the oxidation process and caring the heat across the sample. This phenomenon leads to a quick thermal homogenization of the sample, avoiding the formation of the thermal lens in highly oxidized LDL solutions. (C) 2012 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). [DOI: 10.1117/1.JBO.17.10.105003]

Study of singlet excited state absorption spectrum of lutetium bisphthalocyanine using the femtosecond Z-scan technique

In this study we investigate the singlet excited state absorption of lutetium bisphthalocyanine (LuPc2) over a wide spectral range. It was observed distinct nonlinear absorption behaviors; saturable (SA) and reverse saturable absorption (RSA). The RSA effect was observed below 640 and above 680 nm, while SA occurs around the Q-band region, located around 660 nm. To describe the main singlet-singlet transitions, we employed the rate equation model considering the simplified three-energy level diagram. Our results reveal a ratio between excited and ground state absorption smaller than 0.05 at the Q-band region, and of approximately 4 for the other regions. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

QCD sum rules for the 'Z POT + IND C' (3900) state.

We use the QCD sum rules to study the recently observed charmonium-like structure Z+ c (3900) as a tetraquark state. We evaluate the three-point function and extract the coupling constants of the Z+ c J/ψ π+, Z+ c ηc ρ+ and Z+ c D+ ¯D∗0 vertices and the corresponding decay widths in these channels. The results obtained are in good agreement with the experimental data and supports to the tetraquark picture of this state.

Alemán Buba: Dinero para jóvenes, A/Z

[ES] Estudio divulgativo del Bundesk Bank (BUBA. Glosario de términos económicos elaborado por el Banco Nacional Alemán, parcialmente traducido al español por el autor. Incluye términos que comienzan por la letra A

Entrevista al Dr. Javier Santaolalla, ingeniero de telecomunicación y fisico español, participante en las investigaciones del boson Higgs en el CERN.

Entrevista a Javier Santaolalla investigador en el experimento del CERN que describió recientemente una nueva partícula: el bosón de Higgs, que trata de explicar el origen de la masa de las partículas elementales. La existencia del bosón de Higgs y su campo asociado intentan explicar la razón de la existencia de masa en las partículas elementales. El 4 de julio de 2012, el CERN anunció la observación de una nueva partícula «consistente con el bosón de Higgs», pero se necesitaría más tiempo y datos para confirmarlo. El 14 de marzo de 2013 el CERN, con dos veces más datos de los que disponía en el anuncio del descubrimiento en julio de 2012, encontraron que la nueva partícula se ve cada vez más como el bosón de Higgs. Javier Santaolalla es ingeniero de telecomunicación por la Universidad de las Palmas de Gran Canaria y licenciado en ciencias físicas por la Universidad Complutense de Madrid. Investigador del CIEMAT (Madrid) y Dr. por esta última universidad en ciencias físicas. El Dr. Javier Santaolalla se encuentra unos días de escala en Las Palmas de Gran Canaria procedente de Brasil y con destino a Ginebra. Le agradecemos cuantas facilidades nos ha proporcionado en la realización de la presente entrevista así como sus aportaciones.

Untersuchungen am Drei-Eichbosonen-Vertex der elektroschwachen Wechselwirkung mit dem ALEPH-Detektor

In der vorliegenden Arbeit werden vom ALEPH-Detektor am Speicherring LEP des CERN in Genf genommene Datenmengen aus den Jahren 1997 bis 1999 analysiert und sowohl Kopplungsparameter am Drei-Eichbosonen-Vertex derW-Boson-Paarproduktion, als auch die Anteile longitudinal beziehungsweise transversal polarisierter W-Bosonen, bei Schwerpunktsenergien von 183 GeV bis 202 GeV bestimmt. Betrachtet wird der rein leptonische Zerfallskanal, in dembeide W-Bosonen in ein Elektron-Neutrino- oder ein Myon-Neutrino-Paar zerfallen, der einen geringen Wirkungsquerschnitt aufweist, aber eine klareDetektorsignatur. Die aufgezeichneten Ereignisse werden selektiert und dabei eine Reinheit von durchschnittlich 72% erreicht. Der Hauptuntergrund besteht aus W-Boson-Paaren, bei denen zumindest ein W-Boson in ein Tauon-Neutrino-Paarzerfällt. Dieser Kanal zeigt ein sehr signalähnliches Verhalten. Die selektierten Ereignisse werden kinematisch rekonstruiert, um die Winkelverteilungen der Zerfallsprodukte der W-Bosonen zu extrahieren. Aus den Polarwinkelverteilungen der geladenen Zerfallsprodukte der W-Bosonen werden die Anteile longitudinal beziehungsweise transversal polarisierterW-Bosonen durch Anpassung der theoretischen Vorhersage an die selektierten Daten bestimmt. Dabei wird gefunden, daß f? = (71,6 ? 6,4_{stat.} ? 3,7_{syst.}) % der produzierten W-Bosonen transversal polarisiert sind, in Übereinstimmung mit der Vorhersage des Standardmodells (75,1%). Dieser Wert ist ein erster Hinweis auf die Kopplungsparameter am Drei-Eichbosonen-Vertex. Die CP-erhaltenden allgemeinen Kopplungsparameter $g_{rm Z}^1$, $kappa_gamma$ und $lambda_gamma$ werden bestimmt zu: $g_{rm Z}^1 = {{1,19^{+0,13}_{-0,16}}_{stat.}} {^{+0,09}_{-0,09}}_{syst.}$,$kappa_gamma = {{1,06^{+0,27}_{-0,09}}_{stat.}} {^{+0,08}_{-0,08}}_{syst.}$,$lambda_gamma = {{0,16^{+0,11}_{-0,13}}_{stat.}} {^{+0,08}_{-0,08}}_{syst.}$. Das Standardmodell sagt $g_{rm Z}^1 = 1$, $kappa_gamma = 1$ und $lambda_gamma = 0$ voraus. Mit diesen Kopplungsparametern lassen sich das magnetischeDipolmoment und das elektrische Quadrupolmoment der W-Bosonen bestimmen zu: $mu_{rm W} = frac{e}{2m_{rm W}} cdot (2,22^{+0,31}_{-0,19})$,$q_{rm W} = - frac{e}{m_{rm W}^2} cdot (0,90^{+0,32}_{-0,18})$. Die Messung der Kopplungsparameter stellt einen wichtigen Test des minimalen Standardmodells dar. In einem Jahr wird es möglich sein, diesen Test mit allen Daten aus der Phase II des Betriebs von LEP durchzuführen und die Genauigkeit durch Kombination mit anderen LEP-Experimenten zu erhöhen.

Polarisationseffekte in semileptonischen Zerfällen schwerer Quarks

Die QCD-Strahlungskorrekturen in $ O(alpha_s) $ und dieelektroschwachenStrahlungskorrekturen in $ O(alpha) $ werden für dreispinunabhängige undfünf spinabhängige Helizitäts-Strukturfunktionen berechnet,die dieWinkelverteilung im Zerfall des polarisierten Topquarks inein Bottomquarkund ein intermediäres W-Boson beschreiben, welches entwederleptonisch($ W^{+} rightarrow l^{+} + nu_{l} $) oder hadronisch($ W^{+} rightarrow q_{I} + bar{q}_{i} $) weiter zerfällt.Sowohl die Polarwinkelverteilung der Spin-Impuls-Korrelationzwischen demPolarisationsvektor des Topquarks und dem Impulsvektor desW-Bosons, als auchdie Winkelverteilung der Impuls-Impuls-Korrelation zwischendem Impuls desW-Bosons und dem Impuls des Lepton- bzw. Quarkpaars werdendurch diese achtHelizitäts-Strukturfunktionen bestimmt. DieWinkelverteilungen ergebensich aus einem Produktansatz, d.h. der hadronische Zerfall $t(uparrow)rightarrow W^{+} + X_b $ wird im Ruhesystem des Topquarksanalysiert,während der nachfolgende Zerfall $ W^{+} rightarrow l^{+} +nu_{l} $ bzw.$ W^{+} rightarrow q_{I} + bar{q}_{i} $ im Ruhesystem desintermediärenW-Bosons diskutiert wird. Unter Berücksichtigung derendlichen Masse desBottomquarks werden die Strahlungskorrekturen in $O(alpha_s) $ und$ O(alpha) $ in analytischer Form angegeben. Im GrenzfallverschwindenderBottommasse reduzieren sich die Ausdrücke für dieQCD-Strukturfunktionenauf kompakte Formen. Der Vollständigkeit halber werden inHinsicht aufandere Anwendungen, z.B. für den inklusiven Zerfall $ Brightarrow D_s + X $oder den polarisierten Zerfall $ t(uparrow) rightarrowH^{+}(uparrow) + b $,zusätzlich eine spinunabhängige und eine spinabhängigeskalare Strukturfunktion berechnet.

Optische Spektroskopie an Fermium (Z=100)

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde erstmals Laser-Atomspektroskopie an einem Element durchgeführt, für das bisher keine atomaren Niveaus bekannt waren. Die Experimente wurden am Element Fermium mit der Ordnungszahl Z=100 mit der Resonanzionisationsspektroskopie (RIS) in einer Puffergaszelle durchgeführt. Verwendet wurde das Isotop 255Fm mit einer Halbwertszeit von 20.1 h, das im Hochflusskernreaktor des ORNL, Oak Ridge, USA, hergestellt wurde. Die von einem elektrochemischen Filament in das Argon-Puffergas bei einer Temperatur von 960(20)°C abgedampften Fm-Atome wurden mit Lasern in einem Zweistufenprozess resonant ionisiert. Dazu wurde das Licht eines Excimerlaser gepumpten Farbstofflasers für den ersten Anregungsschritt um die Wellenlänge 400 nm durchgestimmt. Ein Teil des Excimer (XeF) Laser Pumplichtes mit den Wellenlänge 351/353 nm wurde für die nicht-resonante Ionisation verwendet. Die Ionen wurden mit Hilfe elektrischer Felder aus der optischen Zelle extrahiert und nach einem Quadrupol Massenfilter mit einem Channeltron-Detektor massenselektiv nachgewiesen. Trotz der geringen Probenmenge von 2.7 x 10^10 eingesetzten Atomen wurden zwei atomare Resonanzen bei Energien von 25099.8(2) cm-1 und 25111.8(2) cm-1 gefunden und das Sättigungsverhalten dieser Linien gemessen. Es wurde ein theoretisches Modell entwickelt, dass sowohl das spektrale Profil der sättigungsverbreiterten Linien als auch die Sättigungskurven beschreibt. Durch Anpassung an die Messdaten konnten die partiellen Übergangsraten in den 3H6 Grundzustand Aki=3.6(7) x 10^6/s und Aki=3.6(6) x 10^6/s bestimmt werden. Der Vergleich der Niveauenergien und Übergangsraten mit Multikonfigurations Dirac-Fock Rechnungen legt die spektroskopische Klassifizierung der beobachteten Niveaus als 5f12 7s7p 5I6 und 5G6 Terme nahe. Weiterhin wurde ein Übergang bei 25740 cm-1 gefunden, der aufgrund der beobachteten Linienbreite von 1000 GHz als Rydbergzustand Zustand mit der Niveauenergie 51480 cm-1 interpretiert wurde und über einen Zweiphotonen Prozess angeregt werden kann. Basierend auf dieser Annahme wurde die Obergrenze für die Ionisationsenergie IP = 52140 cm-1 = 6.5 eV abgeschätzt. In den Messungen wurden Verschiebungen in den Zeitverteilungsspektren zwischen den mono-atomaren Ionen Fm+ und Cf+ und dem Molekül-Ion UO+ festgestellt und auf Driftzeitunterschiede im elektrischen Feld der gasgefüllten optischen Zelle zurückgeführt. Unter einfachen Modellannahmen wurde daraus auf die relativen Unterschiede Delta_r(Fm+,Cf+)/r(Cf+) ˜ -0.2 % und Delta_r(UO+,Cf+)/r(Cf+) ˜ 20 % in den Ionenradien geschlossen. Über die Bestimmung der Abnahme der Fm-a Aktivität des Filamentes auf der einen Seite und die Messung der Resonanzzählrate auf der anderen Seite, wurde die Nachweiseffizienz der Apparatur zu 4.5(3) x 10^-4 bestimmt. Die Nachweisapparatur wurde mit dem Ziel weiterentwickelt, Laserspektroskopie am Isotop 251Fm durchzuführen, das über die Reaktion 249Cf(a,2n)251Fm direkt in der optischen Zelle erzeugt werden soll. Das Verfahren wurde am chemischen Homolog Erbium getestet. Dabei wurde das Isotop 163Er über die Reaktion 161Dy(a,2n)163Er erzeugt und nach Resonanzionisation nachgewiesen. Die Nachweiseffizienz der Methode wurde zu 1 x 10^-4 bestimmt.