Etude de la désintégration du boson de Higgs dans le canal en quatre électrons dans le détecteur Atlas

par Fany Dudziak

Thèse de doctorat en Physique des particules

Sous la direction de Lydia Iconomidou-Fayard et de Arthur Schaffer.


  • Résumé

    Ce travail porte principalement sur l’étude de la reconstruction des électrons, d’abord sur l’évaluation de l’impact de certains effets liés au rayonnement bremsstrahlung, puis sur l’amélioration de la reconstruction, et enfin l’optimisation de l’identification. Une optimisation des coupures d’identification des électrons a été effectuée afin de les rendre plus robustes et en harmonie avec le système de déclenchement, en prévision des premières données du LHC à 7 TeV. Cela a permis de gagner en efficacité de reconstruction des électrons tout en maintenant la réjection nécessaire des bruits de fond (hadrons quarks lourds, photons convertis). En vue d’améliorer la reconstruction et l’identification, des nouvelles variables ont été proposées pour l’association entre trace et dépôt électromagnétique, moins sensibles à l’effet bremsstrahlung et plus discriminantes avec les bruits de fond. En parallèle, on a étudié l’impact de ces améliorations sur les performances de l’analyse H->ZZ->4e. Il a été proposé de modifier les coupures de sélection des évènements à quatre électrons afin d’optimiser le rapport signal sur bruit. Enfin le démarrage du LHC a permis l’étude des premiers électrons issus d’évènements de biais minimum, et de désintégrations de bosons Z. La comparaison des variables caractéristiques des électrons a montré des désaccords par rapport aux simulations, et a permis de mettre en évidence des effets de désalignement entre le calorimètre et le détecteur interne. En même temps, l’accumulation de données a permis l’observation des premiers évènements Z->ee accompagnés d’électrons supplémentaires, ce qui inaugure les analyses des bruits de fond au signal H->4e.

  • Titre traduit

    Study of the Higgs Boson’s decay in the four electron channel in the ATLAS detector


  • Résumé

    This work focuses on the study of the electron reconstruction, first on assessing few impacts of the bremsstrahlung effect, then reconstruction improvement, and the identification optimization. Optimization of electron identification cuts has been done to make them more robust and consistent with the trigger system in anticipation of the first data from LHC at 7 TeV. This enabled to get a better identification efficiency while maintaining the necessary rejection of backgrounds (hadrons, heavy quarks, photon conversions). To improve further the reconstruction and identification, new variables have been proposed for the association between the trace and the electromagnetic cluster, less sensitive to the bremsstrahlung effect and discriminant with respect to the background. In parallel, the impact of those improvements on the H->ZZ->4e analysis has been studied. It has also been proposed to modify the selection cuts for the events with four electrons so that the signal over background ratio gets improving. Finally, the LHC startup has allowed to perform the first study of real electrons from minimum bias events and from Z bosons decays. The studies of the characteristic variables (shower, track) have shown discrepancies with respect to the Monte-Carlo predictions, and indicated misalignments effect between the electromagnetic calorimeter and the inner tracker. In the same time, with the data accumulating, the first events Z->ee with additional electrons have been observed, witch inaugurates the Higgs background studies era. .

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Informations

  • Détails : 1 vol. (196 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 193-196

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2010)125
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