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Etude du système de déclenchement électronique pour le projet HL-LHC et recherche de nouvelle physique dans le spectre de masse invariante top anti-top au sein de l'expérience CMS du LHC
Beaupère N.
Thèses. Université Claude Bernard - Lyon I (19/09/2012), Didier Contardo (Dir.)
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Etude du système de déclenchement électronique pour le projet HL-LHC et recherche de nouvelle physique dans le spectre de masse invariante top anti-top au sein de l'expérience CMS du LHC
Nicolas Beaupère1
1:  IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
http://www.ipnl.in2p3.fr/
CNRS : UMR5822 – IN2P3 – Université Claude Bernard - Lyon I (UCBL)
France
Study of electronic trigger system for HL-LHC project and search new physics in top anti-top invariante mass spectrum with CMS experience at LHC 
PhD thesis
2012-09-19
Ce manuscrit décrit mon travail de thèse au sein de l'expérience CMS du collisioneur LHC. Il présente les deux sujets sur lesquels j'ai travaillé : un sujet orienté détecteur et un sujet orienté analyse de données. Le premier sujet, orienté détecteur, se situe dans le cadre du projet HL-LHC qui prévoit une augmentation de la luminosité instantanée d'un facteur cinq. Une telle augmentation et la conservation du système de haut niveau du déclenchement (HLT), engendre de nouvelles contraintes sur le détecteur CMS. Notamment au niveau du système de déclenchement électronique. La collaboration CMS envisage d'implanter ce dernier au sein du détecteur de traces. La méthode des mémoires associatives est proposée. Elle nécessite toutefois une présélection intelligente des signaux électriques pour être utilisable. La méthode de la largeur des amas est proposée pour présélectionner les signaux. L'optimisation de cette méthode, en particulier des paramètres géométriques des modules et des seuils appliqués pour la présélection des signaux électrique, est le résultat de mon travail. Il est détaillé tout au long de la partie III de ce manuscrit. Le deuxième sujet concerne l'analyse des données récoltées par CMS durant l'année 2011. Cette analyse a pour objectif de rechercher de nouvelles particules dans le spectre de masse invariante top anti-top. De par sa grande masse, proche de la brisure électrofaible, le quark top joue un rôle prépondérant dans de nombreuses extensions du Modèle Standard. L'observation de résonances étroites dans le spectre pourrait en être le signe. L'analyse est subdivisée en trois parties : la sélection des évènements top anti-top, la reconstruction de la masse invariante top anti-top et une étude statistique pour quantifier la présence de nouvelle physique. Les résultats de ce travail sont des limites sur la section efficace de production de nouvelles particules. Ils sont présentés dans la partie IV du manuscrit.
This manuscript describes my thesis work within the CMS experiment of the LHC collider. It presents both subjects on which I worked: a detector subject and a data analysis subject. The first subject, detector, is situated within the framework of the HL-LHC project which plans an increase by a factor five the instantaneous luminosity. Such an increase and the preservation of the high level trigger (HLT) system, generate new constraints on the CMS detector. This is particularly true for the electronic trigger (L1) system. The CMS collaboration intends to implant this within tracker detector. the associative memorie method is proposed. However, associative memorie method require a clever preselection of electric signals to be usable. The cluster width method is proposed to preselecte electric signals. The optimization of this method, in particular geometrical parameters of modules and thresholds applied for the electric signals preselection, is the result of my own work. It is detailed throughout the part III of this manuscript. The second subject concerns the analysis of data collected by CMS during 2011. This analysis has for objective to look for new particles in the spectre of anti-top top invariant mass. Due to its big mass, close to the electroweak symmetry breaking energy, the top quark plays a important role in numerous extensions of the Standard Model. The observation of narrow resonances in the spectre could be the sign of new particles. The analysis is subdivided into three parts, the selection of top anti-top events, the reconstruction of top anti-top invariant mass and a statistical study to quantify the presence of new physics. The results of this work are limits on the cross-section production of new particles. They are presented in the part IV of this manuscript.
Physics/High Energy Physics - Experiment

Université Claude Bernard - Lyon I
Physique des Particules
LYCEN - T 2012-08
French

Didier Contardo
d.contardo@ipnl.in2p3.fr
S. Perries (co-directeur)
S. Tosi (raporteur)
F. Palla (rapporteur)
G. Montarou
I. Laktineh (président du jury)

physique des particules – physique des hautes énérgies – CENR – LHC – CMS – quark top – HL-LHC – analyse de données – trigger – courbe des limites
particles physics ; high energy particles ; CERN ; LHC ; CMS ; data analysis ; new physics (BSM) ; trigger ; limite curves
2012-09-19
Université Claude Bernard - Lyon I
Physique des Particules
Didier Contardo
S. Perries (co-directeur)
S. Tosi (raporteur)
F. Palla (rapporteur)
G. Montarou
I. Laktineh (président du jury)
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