Désintégration du boson de Higgs en électrons et photons : optimisation et étalonnage du calorimètre électromagnétique d'atlas

Higgs boson decay into electrons and photons: optimization and calibration of the atlas electromagnetic calorimeter

• Auteur / Autrice : Serge Nicoleau
• Direction : Jacques Colas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Chambéry

Résumé

Atlas est l'un des deux grands instruments qui sera placé auprès du LHC, futur anneau de collisions proton-proton du CERN. L’un de ses objectifs est la recherche du boson de Higgs, particule introduite dans le modèle standard pour rendre compte de la brisure de la symétrie électrofaible ainsi que de la masse des fermions. Le bruit de fond hadronique introduit par la nature même de l'anneau, conduit à rechercher le boson de Higgs dans ses modes de désintégration photonique et leptoniques, donc électroniques. Dans cette optique, le calorimètre électromagnétique d'atlas doit être spécifiquement optimisé et étalonné. L’optimisation porte en particulier sur le choix de la chaine électronique de lecture afin de minimiser la dégradation des mesures introduites par les radiations, le bruit d'empilement, le bruit d'électronique ainsi que le bruit de quantification. Nous verrons dans cette thèse que l'utilisation concomitante d'une électronique de preamplification chaude, d'un filtrage optimal ainsi que d'un système à gains multiples permettent de réaliser cette optimisation. L’étalonnage du calorimètre consiste à déterminer la conversion entre les signaux issus du calorimètre et l'énergie des électrons ou photons à leur création. Si un premier étalonnage effectué en faisceau test peut être transporté in situ à l'aide d'un étalon électronique, il reste néanmoins à effectuer un ajustement final. Nous verrons dans cette thèse que l'utilisation du signal de physique z#0 e#+e#- en tant qu'étalon de référence absolu permet de réaliser cet indispensable ajustement