Thèse soutenue

Calibration des cascades électromagnétiques, application de l’apprentissage profond à la reconstruction du recul hadronique et mesure de la distribution en impulsion transverse du boson W dans l’expérience ATLAS
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Mykola Khandoga
Direction : Maarten Boonekamp
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des particules
Date : Soutenance le 22/09/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulat
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département de physique des particules (Gif-sur-Yvette, Essonne)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
Jury : Président / Présidente : David Rousseau
Examinateurs / Examinatrices : Alessandro Vicini, Andrew Pilkington, Aram Apyan
Rapporteurs / Rapporteuses : Alessandro Vicini, Andrew Pilkington

Résumé

FR  |  
EN

La première partie de la thèse contient une description de la méthode d'étalonnage du calorimètre électromagnétique, corrigeant les différences entre les données et la simulation pour ce qui concerne le développement des cascades électromagnétiques dans le calorimètre. La méthode améliore l'identification des électrons et réduit l'incertitude systématique associée. La majeure partie de la thèse est consacrée à la mesure précise du spectre en impulsion transverse (pT) du boson W à l'aide des données collectées par l'expérience ATLAS à des énergies dans le centre de masse de 5 et 13 TeV lors de deux prises de données spéciales, à faible taux d’empilement, en 2017 et en 2018. La motivation pour la mesure précise du spectre en impulsion transverse du boson W est double. Premièrement, elle sert de test pour les prédictions théoriques obtenues dans le cadre du Modèle Standard et permet de comparer les performances des générateurs Monte-Carlo (MC). La deuxième raison est que ce spectre est un ingrédient à la mesure de la masse du boson W, qui est un paramètre du Modèle Standard. L'utilisation de données à faible taux d'empilement permet de réduire significativement l'incertitude systématique due au recul hadronique et améliore de ce fait la précision sur la mesure du spectre. La thèse décrit la méthodologie de la mesure du spectre en pT du boson W ainsi que les étalonnages appliqués, les corrections et les incertitudes associées. Le résultat final est obtenu à partir du recul hadronique mesuré à l'aide d'une procédure de déconvolution des effets de détecteur et est comparé aux prédictions théoriques obtenues avec différents générateurs Monte-Carlo. Une méthode alternative pour la reconstruction du recul hadronique, avec l'utilisation de réseaux neuronaux profonds est proposée dans la thèse. Il y est montré que cette méthode améliore la résolution du recul hadronique mesuré d'environ 10% dans la région la plus pertinente, de faible pT. Les observables obtenus par cette approche améliorent la sensibilité à la masse du boson W.