Analyse de l'uniformité des modules de série du calorimètre électromagnétique tonneau d'ATLAS : Recherche de bosons de jauge supplémentaires neutres

Uniformity analysis of the modules of the barrel electromagnetic calimeter of ATLAS. New neutral gauge bosons research

• Auteur / Autrice : Olivier Gaumer
• Direction : Lucia Di Ciaccio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Chambéry

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théories de grande unification

Bosons

Calorimètres électromagnétiques

Résumé

Les théories de grande unification sont une extension possible au modèle standard. Elles impliquent l'existence d'un boson de jauge neutre supplémentaire, le Z'. L'étude des paramètres de ce boson dans le canal élec- tronique, notamment la mesure de sa largeur, nécessite une bonne uniformité et une bonne résolution du calorimètre électromagnétique. La première partie de cette thèse, consiste en IJétude de la réponse de la partie tonneau du calori- mètre électromagnétique d'ATLAS â un faisceau d'électrons de 245 GeV. L~ mesure de son uniformité a représenté la majeure partie de ce travail. Pour faire cette mesure, une recherche des canaux â problème dans le calorimètre a été faite et des corrections permettant de prendre en compte différents ef- fets liés au détecteur et de considérer tous les événements enregistrés ont été développées. Dans la deuxième. Partie, j'ai étudié le potentiel d'ATLAS dans l'étude du Z' se désintégrant en leptons et plus particulièrement en électrons. Une étude de la cinématique et des bruits de fond a tout d'abord été faite. Cette analyse a porté sur les possibilités de différencier les modèles de grande unification possibles, et sur la possibilité de découvrir le Z', pour des masses allant de 1 TeV â 4 TeV.

Grand unification theories are a possible extension of the stan~ dard model. These theories imply the existence of an extra gauge boson, Z'. The study of the parameters of this boson in its electronic decays, especially its width, needs a good uniformity and a good resolution of the electroma- gnetic calorimeter. The first part of this thesis is dedicated to the study of the response of the barrel of the electromagnetic calorimeter to a 245 GeV electron beam. The major part of this work was the measurement of the uni- formity. To perform this analysis the search of problematic channel has been made and corrections have been developed to take into account effect from the detector and to use aIl the recorded events. I~ the second part, 1 have studied the potential of ATLAS in the study of the Z' decaying into lepton pairs (mainly in electron pairs). A study of the kinematic and of the back~ ground has been firstly performed. This analysis deals with the possibility to distinguish différent grand unification models, and with the possibility to discover the Z' boson, for masses from 1 TeV up to 4 TeV.