Développement d’un algorithme de suivi de particules pour l’ILC : outils de surveillance de qualité de données en ligne

Particle flow algorithm development for the ILC experiment : Online data quality monitoring tools

• Auteur / Autrice : Rémi Ete
• Direction : Imad Laktineh
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance le 08/03/2017
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon (1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique nucléaire (Villeurbanne, Rhône)
• Jury : Président / Présidente : Corinne Augier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mary-Cruz Fouz, Noël Giraud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Claude Brient, Djamel-Eddine Boumediene

Mots clés

Mots clés contrôlés

Grand collisionneur de hadrons

Détecteurs

Collisionneurs linéaires

Mots clés libres

HEP

ILC

ILD

PFA

ArborPFA

PandoraPFA

DQM

Résumé

Après la découverte au Large Hadron Collider (LHC) d'un boson de Higgs compatible avec celui du modèle standard, les futurs projets de collisionneurs tels que le Collisionneur Linéaire International ILC sont proposés pour succéder au LHC. Les deux détecteurs proposés pour être placés au point de collision de l'ILC, le Grand Détecteur International ILD et le Détecteur en Silicium SiD, seront des détecteurs généralistes, conçus pour permettre l'application des algorithmes de suivi de particules, principal sujet d'intérêt de cette thèse. Le calorimètre hadronique à lecture semi-digitale SDHCAL développé essentiellement à l'IPN de Lyon, fait partie des options pour le calorimètre hadronique du détecteur ILD. Les travaux effectués dans cette thèse portent sur le développement d'un algorithme de suivi de particules basé sur la topologie en arbre des gerbes hadroniques. Après une première implémentation pour le prototype du SDHCAL d'une taille d'un mètre cube, une seconde implémentation est proposée pour reconstruire les particules issues des collisions dans le détecteur ILD. A l'aide de données issues de simulations numériques, les performances physiques sont extraites. Dans le cas de la version dédiée au prototype du SDHCAL, les résultats sont comparés aux données récoltées lors des différents tests sur faisceau.En parallèle de ces travaux, un logiciel de surveillance de données en ligne générique nommé DQM4HEP a été développé. Des analyses spécifiques aux données récoltées par le prototype du SDHCAL lors des divers tests sur faisceau, ont été déployées afin de tester le logiciel

After the discovery of a Higgs boson compatible with the standard model one at the Large Hadron Collider (LHC), future project of particle colliders such as the ILC are suggested to succeed the LHC. The two detectors at the collision point, the International Large Detector (ILD) and the Silicon Detector (SiD), are generalist detectors, deigned to allow the application of particle flow algorithms, main topic of interest of this thesis.The semi-digital hadronic calorimeter (SDHCAL), mainly developped at the IPNL, is one the options for the hadronic calorimeterof the ILD detector. The researches presented in this thesis are focused on particle flow development based on the tree topology of hadronic showers. After a first implementation for the SDHCAL physics prototype, a second one is proposed to reconstruct the particles from collisions in the ILD detector. Using Monte-Carlo data samples, physics performances are extracted. In the first version case, results are compared to available test beam data recorded by the SDHCAL prototype at CERN.In parrallel of this work, a data quality monitoring framework, called DQM4HEP, has been developped. Analyzes specific to SDHCAL data taken during beam tests have been deployed in order to test the software