Etude des détecteurs MICROMEGAS et GEM : recherche du boson de Higgs dans le canal H0 → WW → qql±ν avec l'expérience CMS

par Fabien Jeanneau

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Huss.

Soutenue en 1999

à Mulhouse .


  • Résumé

    Les contraintes expérimentales imposées par le futur collisionneur proton-proton LHC nécessitent l'emploi de détecteurs résistants aux radiations, ayant une réponse rapide ainsi qu'une fine granularité. Les MSGCs, initialement désignées pour équiper la partie externe du trajectographe de l'expérience CMS, dont la mise en service est prévue pour l'année 2005, fonctionnent dans des conditions limites rendant leur utilisation délicate. Des solutions alternatives sont donc proposées, certaines ayant pour but l'amélioration de ces conditions de fonctionnement, d'autres s'engageant dans le développement de nouvelles conceptions de chambres gazeuses. La partie expérimentale de cette thèse a porté sur la construction, le test et l'analyse d'un détecteur MICROMEGAS équipé d'une électronique rapide intégrée et de deux versions de GEM associées à différents types de substrats. Les résultats des tests témoignent des qualités intrinsèques (en termes d'efficacité, de résolution spatiale et de rapport signal sur bruit) de ces détecteurs, compatibles avec les exigences de CMS. Cependant, une étude en flux de hadrons a montré que le prototype Micromegas, malgré une très bonne robustesse, ne permet pas d'atteindre un point de fonctionnement stable dans ces conditions. La GEM couplée avec un substrat MSGC, du fait de la présence d'un étage de préamplification, laisse espérer une meilleure tenue aux hadrons. La dernière partie concerne l'analyse du potentiel de découverte du boson de Higgs dans le canal H0 → WW → qql±ν avec le détecteur CMS, pour des masses allant de 160 à 1000 GeV/c2. Il est montré que la superposition d'événements de biais minimum rend moins efficace la méthode d'étiquetage des jets à l'avant. Ce canal offre néanmoins une visibilité convenable du boson de Higgs de 180 à 700 GeV/c2, permettant ainsi une vérification complémentaire au mode de décroissance en quatre leptons.


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  • Détails : 1 vol. (178 p.)
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  • Cote : 1999MULH0577
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