Search for Axion-Like Particles at the NA62 experiment

• Název práce v češtině: Search for Axion-Like Particles at the NA62 experiment
• Název v anglickém jazyce: Search for Axion-Like Particles at the NA62 experiment
• Klíčová slova: SM, QCD, Axion, ALP, NA62
• Klíčová slova anglicky: SM, QCD, Axion, ALP, NA62
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Karol Kampf, Ph.D.
• Řešitel: Mgr. Jan Jerhot - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 11.09.2018
• Datum zadání: 11.09.2018
• Datum potvrzení stud. oddělením: 12.10.2018
• Datum a čas obhajoby: 11.06.2019 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 13.05.2019
• Datum odevzdání tištěné podoby: 13.05.2019
• Datum proběhlé obhajoby: 11.06.2019
• Oponenti: prof. RNDr. Jiří Hořejší, DrSc.
• Konzultanti: RNDr. Michal Zamkovský, Ph.D.

Zásady pro vypracování

The diploma thesis should contain both, the recherche part and the dedicated analysis of the experimental data from the NA62 experiment at CERN. Content of the thesis should be:
The Strong-CP problem and its solution using the Peccei-Quinn mechanism. Axions and generalization to Axion-Like-Particles. ALP models and ALP couplings to SM, ALPs in cosmology. Current limits on ALP invariant masses and couplings. Search for ALPs on beam dump experiments and data analysis for runs 2016-2018 at the NA62 experiment.

Seznam odborné literatury

NA62 Collaboration, CERN NA62 notes, http://na62.web.cern.ch/NA62/Documents/ReferenceDocuments.html

ROOT - http://root.cern.ch

R. D. Peccei and H. R. Quinn, Constraints Imposed by CP Conservation in the Presence of Instantons,
Phys. Rev. D16 (1977) 1791.

R. D. Peccei and H. R. Quinn, CP Conservation in the Presence of Instantons, Phys. Rev. Lett. 38 (1977) 1440.

NA62 Collaboration (P. Petrov (Louvain U., CP3) for the collaboration), Prospects for exotics and LFV at NA62, J.Phys.Conf.Ser. 800 (2017) no.1, 012039

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The Peccei-Quinn theory postulated in 1977 remains the most compelling solution to the Strong-CP problem. Moreover axions, particles postulated by this theory, are well-motivated dark matter candidates. Besides the PQ symmetry occurs very naturally in SUSY theories, where axion superpartners are also predicted to be the lightest SUSY particles and hence possible dark matter candidates as well.
NA62 experiment at CERN is a fixed target experiment that in the special data taking conditions (beam dump mode) has an unprecedented sensitivity in the axion-like particle parameter space. Analysis of the data samples taken during the years 2016-2018 should improve the current limits.