Lepton sector of a fourth generation

In extensions of the standard model with a heavy fourth generation, one important question is what makes the fourth-generation lepton sector, particularly the neutrinos, so different from the lighter three generations. We study this question in the context of models of electroweak symmetry breaking in warped extra dimensions, where the flavor hierarchy is generated by choosing the localization of the zero-mode fermions in the extra dimension. In this setup the Higgs sector is localized near the infrared brane, whereas the Majorana mass term is localized at the ultraviolet brane. As a result, light neutrinos are almost entirely Majorana particles, whereas the fourth-generation neutrino is mostly a Dirac fermion. We show that it is possible to obtain heavy fourth-generation leptons in regions of parameter space where the light neutrino masses and mixings are compatible with observation. We study the impact of these bounds, as well as the ones from lepton flavor violation, on the phenomenology of these models.

Strongly coupled fourth generation at the LHC

We study extensions of the standard model with a strongly coupled fourth generation. This occurs in models where electroweak symmetry breaking is triggered by the condensation of at least some of the fourth-generation fermions. With focus on the phenomenology at the LHC, we study the pair production of fourth-generation down quarks, D(4). We consider the typical masses that could be associated with a strongly coupled fermion sector, in the range (300-600) GeV. We show that the production and successive decay of these heavy quarks into final states with same-sign dileptons, trileptons, and four leptons can be easily seen above background with relatively low luminosity. On the other hand, in order to confirm the presence of a new strong interaction responsible for fourth-generation condensation, we study its contribution to D(4) pair production, and the potential to separate it from standard QCD-induced heavy quark production. We show that this separation might require large amounts of data. This is true even if it is assumed that the new interaction is mediated by a massive colored vector boson, since its strong coupling to the fourth generation renders its width of the order of its mass. We conclude that, although this class of models can be falsified at early stages of the LHC running, its confirmation would require high integrated luminosities.

Performance evaluation of a new fourth-generation HIV combination antigen-antibody assay.

Education and diagnostic tests capable of early detection represent our most effective means of preventing transmission of human immunodeficiency virus (HIV). The importance of early detection is underlined by studies demonstrating increased life expectancy following early initiation of antiviral treatment. The Elecsys(®) HIV combi PT assay is a fourth-generation antigen-antibody combination assay developed to allow earlier detection of seroconversion, and to have increased sensitivity and improved specificity. We aimed to determine how early the assay could detect infection compared with existing assays; whether all HIV variants could be detected; and the assay's specificity using samples from blood donors, routine specimens, and patients with potential cross-reacting factors. Samples were identified as positive by the Elecsys(®) assay 4.9 days after a positive polymerase chain reaction result (as determined by the panel supplier), which was earlier than the 5.3-7.1 days observed with comparators. The analytical sensitivity of the Elecsys(®) HIV combi PT assay for the HIV-1 p24 antigen was 1.05 IU/mL, which compares favorably with the comparator assays. In addition, the Elecsys(®) assay identified all screened HIV subtypes and displayed greater sensitivity to HIV-2 homologous antigen and antibodies to HIV-1 E and O and HIV-2 than the other assays. Overall, the specificity of the Elecsys(®) assay was 99.88 % using samples from blood donors and 99.81 % when analyzing unselected samples. Potential cross-reacting factors did not interfere with assay performance. The Elecsys(®) HIV combi PT assay is a sensitive and specific assay that has been granted the CE mark according to Directive 2009/886/EC.

Collecting Transaction Data in a Fourth Generation Mobile Network

Tässä diplomityössä on oletettu että neljännen sukupolven mobiiliverkko on saumaton yhdistelmä olemassa olevia toisen ja kolmannen sukupolven langattomia verkkoja sekä lyhyen kantaman WLAN- ja Bluetooth-radiotekniikoita. Näiden tekniikoiden on myös oletettu olevan niin yhteensopivia ettei käyttäjä havaitse saanti verkon muuttumista. Työ esittelee neljännen sukupolven mobiiliverkkoihin liittyvien tärkeimpien langattomien tekniikoiden arkkitehtuurin ja perustoiminta-periaatteet. Työ kuvaa eri tekniikoita ja käytäntöjä tiedon mittaamiseen ja keräämiseen. Saatuja transaktiomittauksia voidaan käyttää tarjottaessa erilaistettuja palvelutasoja sekä verkko- ja palvelukapasiteetin optimoimisessa. Lisäksi työssä esitellään Internet Business Information Manager joka on ohjelmistokehys hajautetun tiedon keräämiseen. Sen keräämää mittaustietoa voidaan käyttää palvelun tason seurannassa j a raportoinnissa sekä laskutuksessa. Työn käytännön osuudessa piti kehittää langattoman verkon liikennettä seuraava agentti joka tarkkailisi palvelun laatua. Agentti sijaitsisi matkapuhelimessa mitaten verkon liikennettä. Agenttia ei kuitenkaan voitu toteuttaa koska ohjelmistoympäristö todettiin vajaaksi. Joka tapauksessa työ osoitti että käyttäjän näkökulmasta tietoa kerääville agenteille on todellinen tarve.

The Architecture of a Fourth Generation Mobile Network

Neljännen sukupolven mobiiliverkot yhdistävät saumattomasti televerkot, Internetin ja niiden palvelut. Alkuperin Internetiä käytettiin vain paikallaan pysyviltä tietokoneilta perinteisten televerkkojen tarjotessa puhelin- ja datapalveluita. Neljännen sukupolven mobiiliverkkojen käyttäjät voivat käyttää sekä Internetiin perustuvia että perinteisten televerkkojen palveluita liikkuessaankin. Tämä diplomityö esittelee neljännen sukupolven mobiiliverkon yleisen arkkitehtuurin. Arkkitehtuurin perusosat kuvaillaan ja arkkitehtuuria verrataan toisen ja kolmannen sukupolven mobiiliverkkoihin. Aiheeseen liittyvät Internet-standardit esitellään ja niiden soveltuvuutta mobiiliverkkoihin pohditaan. Langattomia, lyhyen kantaman nopeita liitäntäverkkotekniikoita esitellään. Neljännen sukupolven mobiiliverkoissa tarvittavia päätelaitteiden ja käyttäjien liikkuvuuden hallintamenetelmiä esitellään. Esitelty arkkitehtuuri perustuu langattomiin, lyhyen kantaman nopeisiin liitäntäverkkotekniikoihin ja Internet-standardeihin. Arkkitehtuuri mahdollistaa yhteydet toisiin käyttäjiin ilman tietoa heidän senhetkisestä päätelaitteesta tai sijainnista. Internetin palveluitavoidaan käyttää missä tahansa neljännen sukupolven mobiiliverkon alueella. Yleiskäytöistä liikkuvuuden hallintamenetelmää yhden verkon alueelle ehdotetaan. Menetelmää voidaan käyttää yhdessä esitellyn arkkitehtuurin kanssa.

Local Services in a Fourth Generation Mobile Network

Neljännen sukupolven mobiiliverkot kokoaa kaikki tietoliikenneverkot ja palvelut Internetin ympärille. Tämä mullistus muuttaa vanhat vertikaaliset tietoliikenneverkot joissa yhden tietoliikenneverkon palvelut ovat saatavissa vain kyseisen verkon päätelaitteille horisontaaliseksi malliksi jossa päätelaitteet käyttävät omaa verkkoansa pääsynä Internetin palveluihin. Tämä diplomityö esittelee idean paikallisista palveluista neljännen sukupolven mobiiliverkossa. Neljännen sukupolven mobiiliverkko yhdistää perinteiset televerkkojen palvelut ja Internet palvelut sekä mahdollistaa uuden tyyppisten palveluiden luonnin. TCP/IP protokollien ja Internetin evoluutio on esitelty. Laajakaistaiset, lyhyen kantaman radiotekniikat joita käytetään langattomana yhteytenä Internetiin on käsitelty. Evoluutio kohti neljännen sukupolven mobiiliverkkoja on kuvattu esittelemällä vanhat, nykyiset ja tulevat mobiiliverkot sekä niiden palvelut. Ennustukset palveluiden ja markkinoiden tulevaisuuden kehityksestä on käsitelty. Neljännen sukupolven mobiiliverkon arkkitehtuuri mahdollistaa paikalliset palvelut jotka ovat saatavilla vain yhdessä paikallisessa 4G verkossa. Paikalliset palvelut voidaan muunnella jokaiselle käyttäjälle erikseen käyttäen profiili-informaatiota ja paikkatietoa. Työssä on pohdittu paikallisten palveluiden käyttökelpoisuutta ja mahdollisuuksia käyttäen Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun 4G projektin palvelupilotin tuloksia.

Search for pair produced fourth-generation up-type quarks in pp collisions at root s=7 TeV with a lepton in the final state

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Combined Tevatron upper limit on gg -> H -> W+W- and constraints on the Higgs boson mass in fourth-generation fermion models

We combine results from searches by the CDF and D0 collaborations for a standard model Higgs boson (H) in the process gg -> H -> W+W- in p (p) over bar collisions at the Fermilab Tevatron Collider at root s = 1.96 TeV. With 4.8 fb(-1) of integrated luminosity analyzed at CDF and 5.4 fb(-1) at D0, the 95% confidence level upper limit on sigma(gg -> H) x B(H -> W+W-) is 1.75 pb at m(H) = 120 GeV, 0.38 pb at m(H) = 165 GeV, and 0.83 pb at m(H) = 200 GeV. Assuming the presence of a fourth sequential generation of fermions with large masses, we exclude at the 95% confidence level a standard-model-like Higgs boson with a mass between 131 and 204 GeV.

Search for a Fourth Generation t ' Quark in p(p)over-bar Collisions at root s=1.96 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Combined search for the quarks of a sequential fourth generation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Wireless systems for the fourth generation

Today, third generation networks are consolidated realities, and user expectations on new applications and services are becoming higher and higher. Therefore, new systems and technologies are necessary to move towards the market needs and the user requirements. This has driven the development of fourth generation networks. ”Wireless network for the fourth generation” is the expression used to describe the next step in wireless communications. There is no formal definition for what these fourth generation networks are; however, we can say that the next generation networks will be based on the coexistence of heterogeneous networks, on the integration with the existing radio access network (e.g. GPRS, UMTS, WIFI, ...) and, in particular, on new emerging architectures that are obtaining more and more relevance, as Wireless Ad Hoc and Sensor Networks (WASN). Thanks to their characteristics, fourth generation wireless systems will be able to offer custom-made solutions and applications personalized according to the user requirements; they will offer all types of services at an affordable cost, and solutions characterized by flexibility, scalability and reconfigurability. This PhD’s work has been focused on WASNs, autoconfiguring networks which are not based on a fixed infrastructure, but are characterized by being infrastructure less, where devices have to automatically generate the network in the initial phase, and maintain it through reconfiguration procedures (if nodes’ mobility, or energy drain, etc..., cause disconnections). The main part of the PhD activity has been focused on an analytical study on connectivity models for wireless ad hoc and sensor networks, nevertheless a small part of my work was experimental. Anyway, both the theoretical and experimental activities have had a common aim, related to the performance evaluation of WASNs. Concerning the theoretical analysis, the objective of the connectivity studies has been the evaluation of models for the interference estimation. This is due to the fact that interference is the most important performance degradation cause in WASNs. As a consequence, is very important to find an accurate model that allows its investigation, and I’ve tried to obtain a model the most realistic and general as possible, in particular for the evaluation of the interference coming from bounded interfering areas (i.e. a WiFi hot spot, a wireless covered research laboratory, ...). On the other hand, the experimental activity has led to Throughput and Packet Error Rare measurements on a real IEEE802.15.4 Wireless Sensor Network.