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Title: Operation and performance of the ATLAS semiconductor tracker in LHC Run 2
Abstract The semiconductor tracker (SCT) is one of the tracking systems for charged particles in the ATLAS detector. It consists of 4088 silicon strip sensor modules.During Run 2 (2015–2018) the Large Hadron Collider delivered an integrated luminosity of 156 fb -1 to the ATLAS experiment at a centre-of-mass proton-proton collision energy of 13 TeV. The instantaneous luminosity and pile-up conditions were far in excess of those assumed in the original design of the SCT detector.Due to improvements to the data acquisition system, the SCT operated stably throughout Run 2.It was available for 99.9% of the integrated luminosity and achieved a data-quality efficiency of 99.85%.Detailed studies have been made of the leakage current in SCT modules and the evolution of the full depletion voltage, which are used to study the impact of radiation damage to the modules.  more » « less
Award ID(s):
2111046
NSF-PAR ID:
10321958
Author(s) / Creator(s):
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Date Published:
Journal Name:
Journal of Instrumentation
Volume:
17
Issue:
01
ISSN:
1748-0221
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
More Like this
  1. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al ( , Journal of High Energy Physics)
    null (Ed.)
    A bstract A search for the supersymmetric partners of quarks and gluons (squarks and gluinos) in final states containing jets and missing transverse momentum, but no electrons or muons, is presented. The data used in this search were recorded by the ATLAS experiment in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of $$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV during Run 2 of the Large Hadron Collider, corresponding to an integrated luminosity of 139 fb − 1 . The results are interpreted in the context of various R -parity-conserving models where squarks and gluinos are produced in pairs or in association and a neutralino is the lightest supersymmetric particle. An exclusion limit at the 95% confidence level on the mass of the gluino is set at 2.30 TeV for a simplified model containing only a gluino and the lightest neutralino, assuming the latter is massless. For a simplified model involving the strong production of mass-degenerate first- and second-generation squarks, squark masses below 1.85 TeV are excluded if the lightest neutralino is massless. These limits extend substantially beyond the region of supersymmetric parameter space excluded previously by similar searches with the ATLAS detector. 
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  2. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al ( , Journal of High Energy Physics)
    null (Ed.)
    A bstract A search for new physics with non-resonant signals in dielectron and dimuon final states in the mass range above 2 TeV is presented. This is the first search for non-resonant signals in dilepton final states at the LHC to use a background estimate from the data. The data, corresponding to an integrated luminosity of 139 fb − 1 , were recorded by the ATLAS experiment in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of $$ \sqrt{s} $$ s = 13 TeV during Run 2 of the Large Hadron Collider. The benchmark signal signature is a two-quark and two-lepton contact interaction, which would enhance the dilepton event rate at the TeV mass scale. To model the contribution from background processes a functional form is fit to the dilepton invariant-mass spectra in data in a mass region below the region of interest. It is then extrapolated to a high-mass signal region to obtain the expected background there. No significant deviation from the expected background is observed in the data. Upper limits at 95% CL on the number of events and the visible cross-section times branching fraction for processes involving new physics are provided. Observed (expected) 95% CL lower limits on the contact interaction energy scale reach 35.8 (37.6) TeV. 
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  3. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al ( , The European Physical Journal C)
    null (Ed.)
    Abstract This paper presents a search for direct top squark pair production in events with missing transverse momentum plus either a pair of jets consistent with Standard Model Higgs boson decay into b -quarks or a same-flavour opposite-sign dilepton pair with an invariant mass consistent with a Z boson. The analysis is performed using the proton–proton collision data at $$\sqrt{s}=13$$ s = 13 TeV collected with the ATLAS detector during the LHC Run-2, corresponding to an integrated luminosity of 139 fb $$^{-1}$$ - 1 . No excess is observed in the data above the Standard Model predictions. The results are interpreted in simplified models featuring direct production of pairs of either the lighter top squark ( $$\tilde{t}_1$$ t ~ 1 ) or the heavier top squark ( $$\tilde{t}_2$$ t ~ 2 ), excluding at 95% confidence level $$\tilde{t}_1$$ t ~ 1 and $$\tilde{t}_2$$ t ~ 2 masses up to about 1220 and 875 GeV, respectively. 
    more » « less
  4. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al ( , The European Physical Journal C)
    Abstract

    This paper presents a search for dark matter,$$\chi $$χ, using events with a single top quark and an energeticWboson. The analysis is based on proton–proton collision data collected with the ATLAS experiment at$$\sqrt{s}=$$s=13 TeV during LHC Run 2 (2015–2018), corresponding to an integrated luminosity of 139 fb$$^{-1}$$-1. The search considers final states with zero or one charged lepton (electron or muon), at least oneb-jet and large missing transverse momentum. In addition, a result from a previous search considering two-charged-lepton final states is included in the interpretation of the results. The data are found to be in good agreement with the Standard Model predictions and the results are interpreted in terms of 95% confidence-level exclusion limits in the context of a class of dark matter models involving an extended two-Higgs-doublet sector together with a pseudoscalar mediator particle. The search is particularly sensitive to on-shell production of the charged Higgs boson state,$$H^{\pm }$$H±, arising from the two-Higgs-doublet mixing, and its semi-invisible decays via the mediator particle,a:$$H^{\pm } \rightarrow W^\pm a (\rightarrow \chi \chi )$$H±→W±a(→χχ). Signal models with$$H^{\pm }$$H±masses up to 1.5 TeV andamasses up to 350 GeV are excluded assuming a$$\tan \beta $$tanβvalue of 1. For masses ofaof 150 (250) GeV,$$\tan \beta $$tanβvalues up to 2 are excluded for$$H^{\pm }$$H±masses between 200 (400) GeV and 1.5 TeV. Signals with$$\tan \beta $$tanβvalues between 20 and 30 are excluded for$$H^{\pm }$$H±masses between 500 and 800 GeV.

     
    more » « less
  5. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al ( , The European Physical Journal C)
    null (Ed.)
    Abstract A search for heavy resonances decaying into a pair of Z bosons leading to $$\ell ^+\ell ^-\ell '^+\ell '^-$$ ℓ + ℓ - ℓ ′ + ℓ ′ - and $$\ell ^+\ell ^-\nu {{\bar{\nu }}}$$ ℓ + ℓ - ν ν ¯ final states, where $$\ell $$ ℓ stands for either an electron or a muon, is presented. The search uses proton–proton collision data at a centre-of-mass energy of 13 TeV collected from 2015 to 2018 that corresponds to the integrated luminosity of 139 $$\mathrm {fb}^{-1}$$ fb - 1 recorded by the ATLAS detector during Run 2 of the Large Hadron Collider. Different mass ranges spanning 200 GeV to 2000 GeV for the hypothetical resonances are considered, depending on the final state and model. In the absence of a significant observed excess, the results are interpreted as upper limits on the production cross section of a spin-0 or spin-2 resonance. The upper limits for the spin-0 resonance are translated to exclusion contours in the context of Type-I and Type-II two-Higgs-doublet models, and the limits for the spin-2 resonance are used to constrain the Randall–Sundrum model with an extra dimension giving rise to spin-2 graviton excitations. 
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