Mesures de la section efficace de production de photons isolés et préparation de la recherche du boson de Higgs dans le canal de désintégration en deux photons avec le détecteur ATLAS au LHC

Measurement of the inclusive prompt photon cross section and preparation of the search of the Higgs boson decaying into two photons with the ATLAS detector at the LHC

• Auteur / Autrice : Henso Javier Abreu Aguilar
• Direction : Louis Fayard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance le 05/07/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Particules, Noyaux, Cosmos (Paris ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'accélérateur linéaire (Orsay, Essonne ; 1969-2019)
• Jury : Président / Présidente : Achille Stocchi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Louis Fayard, Achille Stocchi, Suzanne Gascon-Shotkin, Monika Wielers, Guillaume Unal, Tejinder Virdee
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Suzanne Gascon-Shotkin, Monika Wielers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bosons de Higgs

Collisions (physique nucléaire)

Photons

Mots clés libres

Photons

Section efficace

Higgs boson

ATLAS

LHC

Conversions

Photons

Cross section

Higgs boson

ATLAS

LHC

Conversions

Résumé

Ce travail présente les mesures de section efficace de production de photons isoles dans les collisions proton-proton avec l’expérience ATLAS au LHC, a une énergie de 7 TeV dans le centre de masse. Les résultats sont d’abord obtenus pour une luminosité intégrée de 880 nb−1, puis dans un deuxième temps pour une luminosité de 36 pb−1. Les mesures faites avec 880 nb−1 et 36 pb−1 couvrent, respectivement, les intervalles en énergie transverse 15 ≤ E < 100 GeV et 45 ≤ E < 400 GeV. Les résultats sont compares aux prédictions de la chromodynamique quantique perturbative à l’ordre NLO. Les premières études pour la recherche du Higgs dans le canal de désintégration en deux photons sont également présentées pour 38 pb−1 de données collectées par l’expérience ATLAS en 2010 (et plus récemment pour 210 pb−1 accumules en 2011). Les limites d’exclusion observées sont citées en fonction d’une masse de Higgs se situant dans l’intervalle 110-140 GeV.

This work presents the measurements with the ATLAS experiment of the cross section for inclusive production of isolated prompt photons in proton-proton collisions at a centre-ofmass energy √s = 7 TeV. The first results are based on an integrated luminosity of 880 nb−1 and the later results are based on 36 pb−1, collected with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. The measurements performed with 880 nb−1 and 36 pb−1 cover the transverse energy range 15 ≤ E < 100 GeV and 45 ≤ E < 400 GeV, respectively.The results are compared to predictions from next-to-leading order perturbative QCD calculations. In addition, are also presented the first studies for the search for the Higgs boson in the decay channel into two photons with 38 pb−1 data collected by the ATLAS experiment in 2010 (and more recently with 210 pb−1 collected in 2011). Observed exclusion limits are quoted as a function of the Higgs mass in the range 110-140 GeV.