Test du modèle du petit Higgs dans ATLAS au LHC : simulation de la numérisation du calorimètre électromagnétique

par Matthieu Lechowski

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Fournier.


  • Résumé

    Le LHC est un collisionneur proton-proton avec une énergie de 14 TeV disponible dans le centre de masse, qui entrera en service courant 2007 au CERN. Deux de ses expériences, ATLAS et CMS, rechercheront et étudieront notamment le boson de Higgs, la Supersymétrie et toute autre nouvelle physique. Cette thèse porte sur deux aspects de l'expérience ATLAS. D'une part la simulation du calorimètre électromagnétique à Argon liquide, en particulier la reproduction de la chaîne d'électronique pour la numérisation du signal et l'estimation du bruit d'électronique et du bruit d'empilement (dû aux événements résultant des collisions élastiques au LHC). Ces deux points ont été validés par l'analyse des données des tests en faisceau de 2002 et 2004. D'autre part une étude de physique portant sur le modèle du Petit Higgs. Ce modèle récent a pour but de résoudre le problème de hiérarchie du Modèle Standard en introduisant de nouvelles particules lourdes pour annuler les divergences quadratiques dans le calcul de la masse du boson de Higgs. Ces nouvelles particules, d'une masse de l'ordre du TeV, sont un quark top lourd, des bosons de jauges lourds Z', W' et A', et enfin un triplet de Higgs lourds. L'étude de physique a porté sur les désintégrations caractéristiques du modèle, Z' en Z+H et W en W+H, avec un Higgs soit d'une masse de 120 GeV se désintégrant en deux photons, soit de 200 GeV se désintégrant en ZZ ou WW. Les résultats montrent dans les deux cas, pour 300fb-1 (3 ans de fonctionnement à haute luminosité), une observation du signal à 5 sigma pour des masses de Z' et W' inférieures à 2 TeV, couvrant une large partie de l'espace des paramètres.

  • Titre traduit

    Test of the little Higgs model in ATLAS at LHC : simulation of the digitization of the electromagnetic calorimeter


  • Résumé

    LHC is a proton-proton collider with an energy of 14 TeV in the center of mass, which will start in 2007 at CERN. Two of its experiments, ATLAS, and CMS, will search and study in particular the Higgs boson, Supersymmetry and other new Physics. This thesis was about two aspects of the ATLAS experiment. On one hand the simulation of the liquid Argon electromagnetic calorimeter, with the emulation of the electronic chain in charge of the digitization of the signal and also the evaluation of the electronic noise and the pile-up noise (coming from minimum bias events of elastic collisions at LHC). These two points have been validated by the analysis of the data taken during testbeams in 2002 and 2004. On the other hand, a physics study concerning the Little Higgs model. This recent model solves the hierarchy problem of the Standard Model, in introducing new heavy particles to cancel quadratic divergences arising in the calculation of the Higgs boson mass. These new particles, with a mass about the TeV, are one heavy quark top, heavy gauge bosons Z', W' and A', and a heavy Higgs bosons triplet. The physics study dealt with the characteristic decays of the model, Z' in Z+H and W in W+H, with a Higgs mass either at 120 GeV decaying in two photons or at 200 GeV decaying in ZZ or WW. Results show that in both cases, for 300fb-1 (3 years at high luminosity), an observation of the signal at 5 sigma for Z' et W' masses less than 2 TeV is possible, covering a large part of the parameter space.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (214 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 203-205

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)103
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