ATLAS electromagnetic calorimeter and electron reconstruction commissioning with the first LHC collision data. Study of the W' in electron and neutrino heavy gauge boson discovery potential - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

ATLAS electromagnetic calorimeter and electron reconstruction commissioning with the first LHC collision data. Study of the W' in electron and neutrino heavy gauge boson discovery potential

Mise en oeuvre du calorimètre électromagnétique d'ATLAS et de la reconstruction des électrons avec les premières données du collisssionneur de protons LHC. Détermination du potentiel d découverte d'un boson de jauge lourd chargé W^(' )→ev

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Marine Kuna
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 879989

Résumé

ATLAS is a general purpose particle detector based at the Large Hadron Collider which has been delivering collisions since the beginning of 2010, with an energy in the centre of mass of 7 TeV. The electron and the discovery potential it carries is the subject of my thesis. The electromagnetic calorimeter is a crucial sub-detector for the measurement of electrons kinematic properties. In order to verify its functioning, I contributed to the first in situ data analysis, cosmic muons in 2008 and LHC beam data in 2009. These analyses showed the electromagnetic calorimeter was operational and efficient over its whole coverage. The knowledge of the electrons energy losses before they reach the calorimeter is mandatory to achieve precise measurements. For that purpose, I contributed to a method evaluating the amount of material upstream using Monte Carlo simulations of high transverse momentum electrons. The information from the electron allows mapping of the material from the inner tracker to the calorimeter entrance. In 2009 and 2010, the LHC collisions at 900 GeV et 7 TeV collisions provided ATLAS with its very first electron candidates and enabled the verification of their reconstruction performance. In this prospect, I compared the electron identification variables of data and simulation. Finally, I prepared the search for a charged heavy gauge boson W' decaying in an electron and a neutrino, using a calorimetric only definition of missing transverse energy in order to improve the method's robustness in the perspective of an early data analysis.
En ce début d'année 2010, le collisionneur de protons LHC a commencé son fonctionnement avec une énergie dans le centre de masse de s = 7 TeV, faisant du CERN le laboratoire abritant le plus puissant accélérateur de particules au monde. La nouvelle fenêtre d'observation offerte par cette machine offre aux physiciens la possibilité d'observer des phénomènes physiques encore inconnus et détendre nos connaissances sur le fonctionnement de l'univers. Parmi les expériences placées sur l'anneau du LHC se trouve l'expérience généraliste ATLAS, dont les objectifs de physique comprennent la complétion du Modèle Standard de la physique des parti- cules par la découverte du boson de Higgs, la mesure des propriétés du quark top, mais également la mise à l'épreuve de théories comme la sup er-symétrie, les modèles de grande unification et de dimensions supplémentaires. Le chapitre 1 illustrera l'état des connaissances théoriques en physique subatomique avant le nouvel éclairage que le LHC a la vocation de lui app orter, tandis que le chapitre 2 décrira l'exp érience ATLAS sur lequel repose le travail effectué pendant cette thèse. L'exploitation des données d'un collisionneur de hadrons n'est cependant pas aisée, et la réduction du bruit QCD est un des enjeux majeurs des expériences placées auprès du LHC. Dans cet environnement hadronique, la maîtrise des leptons est cruciale. Leur signature relativement simple et leur présence dans des canaux de découvertes importants sont des atouts pour la recherche de nouvelle physique. L'électron, sa reconstruction, son identication, sa mise en oeuvre et celle du calorimètre électromagnétique qui est un sous-détecteur crucial pour sa mesure a été le conducteur de ma thèse qui se découpe comme suit. La reconstruction de l'électron commence dans le calorimètre électromagnétique
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Dates et versions

tel-00522254 , version 1 (30-09-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00522254 , version 1

Citer

Marine Kuna. Mise en oeuvre du calorimètre électromagnétique d'ATLAS et de la reconstruction des électrons avec les premières données du collisssionneur de protons LHC. Détermination du potentiel d découverte d'un boson de jauge lourd chargé W^(' )→ev. Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]. Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00522254⟩
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