Thèse soutenue

Etude d'un algorithme de reconstruction des électrons dans l'expérience ATLAS auprès du LHC

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Auteur / Autrice : Nicolas Kerschen
Direction : Jean-Pierre MeyerMaarten Boonekamp
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Résumé

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L'expérience ATLAS est une expérience généraliste de physique des particules dont le but principal est la découverte de l’origine de la masse à travers la recherche du boson de Higgs. A cet effet, le grand collisionneur de hadrons au CERN accélèrera deux faisceaux de protons interagissant au centre de l'expérience. ATLAS mesure les particules lourdes connues (comme le W, le Z) ou a découvrir (boson de Higgs) au travers de leurs produits de désintégration. Les électrons sont de tels produits, déposant toute leur énergie dans le calorimètre d’ATLAS sous forme de gerbe électromagnétique. L'énergie déposée est reconstruite en utilisant des algorithmes identifiant des amas de cellules dans le calorimètre. Le but de cette thèse est d'étudier un nouveau type d'algorithmes adaptant l’amas reconstruit à la topologie de la gerbe. Pour reconstruire l’énergie initiale de l’électron, cet amas doit être calibré en prenant en compte la perte d’énergie dans la matière morte devant le calorimètre. Une simulation Monte-Carlo du détecteur d'ATLAS a été utilisée pour corriger des effets de modulation de la réponse du calorimètre en position et en énergie et pour optimiser la résolution en énergie aussi bien que la linéarité. Une analyse de données de faisceau de test a permis d’étudier le comportement de l'algorithme dans un environnement plus réaliste. On montre ainsi qu’on peut répondre aux exigences de l’expérience. Les améliorations de ce nouvel algorithme se situent dans la meilleure prise en compte du rayonnement de l’électron dans la matière passive en amont du calorimètre. Une analyse Monte Carlo du canal de désintégration du boson de Higgs en quatre électrons confirme ce résultat.