La physique des gamma-jets avec le calorimètre EMCal de l'expérience ALICE au LHC

par Guénolé Bourdaud

Thèse de doctorat en Physique nucléaire. Physique des ions lourds

Sous la direction de Hugues Delagrange et de Christelle Roy.

Soutenue en 2008

à Nantes .


  • Résumé

    Les collisions d’ions lourds ultra-relativistes au LHC devraient permettre de former le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Les photons, insensibles à l’interaction forte qui domine ce milieu sont une sonde intéressante pour l’étude du PQG. Les gamma-jets sont des processus durs et rares où un photon et un parton sont émis dos à dos. Le parton hadronise en une gerbe de particules appelée jet. Ces jets sont atténués (jet quenching) par interaction forte du parton avec le PQG. La perte d’énergie, ou plus exactement la redistribution de l’énergie du jet, est mesurable par la modification de la distribution de l’énergie des particules appartenant au jet entre les collisions p-p et Pb-Pb (fonction de fragmentation ou distribution en « hump-backed plateau »). Cette mesure nécessite l’énergie initiale du jet, ce que les gamma-jets permettent d’obtenir de façon précise. Notre travail consiste à utiliser le calorimètre EMCal pour détecter un photon en corrélation avec un jet reconstruit dans la partie centrale d’ALICE, puis à comparer ces distributions en énergie pour des collisions p-p et Pb-Pb. Dans un premier temps, la physique des gamma-jets est abordée, puis nous présentons l’identification des particules dans EMCal afin de reconnaître un photon direct, c’est-à-dire un photon émis en corrélation avec un jet. Ensuite, des méthodes d’identification et de reconstruction du jet sont développées pour pouvoir déterminer les distributions de « hump-backed plateau ». Enfin ces techniques sont testées afin d’évaluer les capacités d’ALICE et notamment d’EMCal pour étudier les gamma-jets au LHC et d’apprécier la sensibilité de cette sonde pour explorer le PQG

  • Titre traduit

    Gamma-jets physics with the EMCal calorimeter in ALICE experiment at LHC


  • Résumé

    Heavy ion collisions at LHC will produce a new state of matter : the quark-gluon plasma (QGP). Photons are not sensible to the strong interaction which dominates the nuclear medium, and hence are a valuable tool to explore QGP. Gamma-jets are rare hard processes : a photon and a parton are emitted back-to-back. The parton hadronises and produces a jet of particles. These jets are quenched due to the strong interaction of the parton with the QGP. This quenching, or more precisely the re-distribution of the energy in the jet, can be measured by the modification of the distribution of the particle energy in the jet, comparing p-p and Pb-Pb collisions (fragmentation functions or hump-backed plateau distributions). For this porpose, jet energy is needed, and can be provided precisely by gamma-jet measurement. Our goal is to use EMCal to detect a photon correlated with a jet reconstructed in ALICE tracking system. Then, the jet energy distribution are compared for p-p an Pb-Pb collisions. Gamma-jet physics is first addressed, the particle identification with EMCal is introduced to isolate the direct photon, i. E. A photon and a jet emitted back-to-back. Methods of jet identification and reconstruction are developed to determine hump-backed plateau distributions. Finally, these methods are tested to evaluate ALICE and particularly EMCal capabilities for gamma-jet study at LHC and to quantify the sensibility of this probe to explore the QGP

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (180 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 173-180

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.