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Études sur la reconstruction des électrons et mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans les canaux dileptoniques dans l'expérience ATLAS auprès du LHC
Theveneaux-Pelzer T.
Thèses. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (02/07/2012), Frédéric Derue (Dir.)
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Études sur la reconstruction des électrons et mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans les canaux dileptoniques dans l'expérience ATLAS auprès du LHC
Timothée Theveneaux-Pelzer ()1
1:  LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
http://www-lpnhep.in2p3.fr
CNRS : UMR7585 – IN2P3 – Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI – Université Paris VII - Paris Diderot
Barre 12-22, 1er étage 4 Place Jussieu 75252 Paris Cedex 05
France
ATLAS
Studies on electron reconstruction and top quark pair production cross-section measurement in dileptonic channels in the ATLAS experiment at LHC
PhD thesis
2012-07-02
Le LHC a fourni des collisions proton-proton avec une énergie dans le référentiel du centre de masse égale à 7 TeV correspondant à une luminosité intégrée de 40 pb-1 en 2010 et de 5 fb-1 en 2011. Les données collectées par ATLAS ont permis de valider la compréhension du détecteur, d'évaluer ses performances et de réaliser de nombreuses mesures de paramètres physiques. Dans ce contexte le quark top est un champ d'étude privilégié pour la physique à l'échelle du TeV et pour les études de performance. Après un rappel de la phénoménologie du modèle standard la première partie de cette thèse est consacrée à la description du détecteur et en particulier des calorimètres à argon liquide pour lesquels l'influence des variations de haute tension est détaillée. La deuxième partie est consacrée aux études relatives à la reconstruction et à l'identification des électrons menées sur des données simulées, mais également sur les données de collisions collectées en 2010 à partir d'évènements J/psi->e+e- avec la méthode de tag-and-probe. La dernière partie est dédiée aux études sur le quark top. Les données simulées de signal et de bruit de fond utilisées pour les évènements ttbar sont décrites ainsi que les procédures de reconstruction et d'identification des objets présents dans l'état final. L'estimation de la contribution des évènements avec un lepton mal identifié par la méthode de la matrice est ensuite présentée avant la mesure de la section efficace de paires ttbar dans les canaux dileptoniques réalisée avec les données collectées en 2011: la valeur obtenue en combinant les trois canaux 178.8 +/-2.3 +8.9/-8.4(sys) +8.0/-7.4(lumi) pb est compatible avec les prédictions théoriques.
The LHC produced proton-proton collision data with 7 TeV of center of mass energy corresponding to an integrated luminosity of 40 pb-1 in 2010 and of 5 fb-1 in 2011. The data collected by ATLAS have led to the validation the understanding of the detector, to the evaluation of its performance and to many measurements of physical quantities. In this context the top quark is a privileged field of study for TeV scale physics as well as for performance studies. After a reminder of the phenomenology of the standard model the first part of this thesis is devoted to the description of the detector and in particular of the liquid argon calorimeters for which the influence of the variations of the high voltage values is detailed. The second part is focused on studies about the reconstruction and the identification of electrons conducted on simulated data, but also on 2010 collision data thanks to J/psi->e+e- events with the tag-and-probe method. The last part is devoted to top quark studies. A desctiption of the signal and background simulated data for ttbar events is given, as are the reconstruction and identification procedures of the objects present in the final state. The estimation of the contribution of events with a mis-identified lepton thanks to the matrix-method is then presented before the measurement of the ttbar cross-section in dilepton channels made on 2011 data: the value of 178.8 +/-2.3(stat) +8.9/-8.4(sys) +8.0/-7.4(lumi) pb obtained by combining the three channels is compatible with theoretical predictions.
Physics/High Energy Physics - Experiment
ATLAS

Université Pierre et Marie Curie - Paris VI
Particules, Noyaux, Cosmologie
physique subatomique et astroparticules
French

Frédéric Derue
Claude Charlot (rapporteur)
Frédéric Derue (directeur)
Arnaud Lucotte (examinateur)
Stéphane Monteil (rapporteur)
Jean-Paul Tavernet (président)
Manuella Vincter (examinatrice)

LHC – ATLAS – calorimètre – électron – quark top – section efficace
LHC; ATLAS; calorimeter; electron; top quark; cross-section
2012-07-02
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI
Particules, Noyaux, Cosmologie
physique subatomique et astroparticules
Frédéric Derue
Claude Charlot (rapporteur)
Frédéric Derue (directeur)
Arnaud Lucotte (examinateur)
Stéphane Monteil (rapporteur)
Jean-Paul Tavernet (président)
Manuella Vincter (examinatrice)
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