Recherche de technihadrons dans le spectre di-électrons et alignement temporel du calorimètre Argon liquide de l'expérience ATLAS

par Ludovica Aperio Bella

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Lucia Di Ciaccio.

Soutenue le 14-09-2012

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec ATLAS (équipe de recherche) .

Le président du jury était Jean-Pierre Lees.

Le jury était composé de Lucia Di Ciaccio, Aleandro Nisati, Tetiana Berger-hryn'ova.

Les rapporteurs étaient Marc Besançon, Guillaume Unal.


  • Résumé

    La campagne du LHC dans les premières années de prise de données a été un succès. La prise de données 2011 a permis d'enregistrer plus de $5~ifb$ de données à $sqrt{s} = 7$~TeV avec l'expérience ATLAS. Dans le travail présenté dans cette thèse l'ensemble de données 2011 est utilisé pour les différentes études. Cette thèse est organisée en cinq chapitres. Dans le premier chapitre est présenté une introduction théorique au modèle standard (MS) et son extension éventuelle la Technicouleur (TC). Le deuxième chapitre donne un aperçu du LHC et du détecteur ATLAS. Dans le troisième chapitre l'analyse temporelle des canaux de lecture du calorimètre à argon liquide est rapportée. Un alignement temporel de l'ensemble du calorimètre permet la synchronisation du système de lecture du détecteur avec l'horologe du LHC et est également utilisé dans des analyses de physique telles que celles pour la recherche de particules à longue durée de vie. Dans le cadre de recherches de nouvelle physique une excellente capacité identification des électrons avec un rendement élevé est nécessaire sur une gamme d'énergie étendue. Le quatrième chapitre de cette thèse présente les mesures d'efficacité du trigger (systeme de déclenchement ) et d'identification des électrons en utilisant les événements Zee . Enfin le dernier chapitre décrit la recherche de résonances à grandes masses dans le canal diélectron, ceci dans les cadre de deux scénarios différents, la Technicouleur "Low-scale" et la Technicouleur "Minimal Walking". L'importance de l'excès potentiel des événements TC par rapport aux prédictions du MS est évaluée dans la distribution de masse invariante dilepton. En l'absence d'écart significatif par rapport aux prédictions du MS des limites avec un niveau de confiance de 95% sont fixées sur la section transversale et sur la masse de résonance.

  • Titre traduit

    Search for technihadrons in the dielectron mass spectrum and timing alignment of the ATLAS Liquid Argon Electromagnetic calorimeter


  • Résumé

    The LHC campaign in the first years of data taking was successful. The 2011 run has allowed to record more than $5~ifb$ of data at $sqrt{s} = 7$~TeV with the ATLAS experiment. In the work presented in this this thesis the whole 2011 data set is used to performed different studies. This thesis is organized in five chapters. In the first chapter is presented a theoretical introduction to the Standard Model (SM) and to one of its possible extension the TechniColor (TC). The second chapter gives an overview of the LHC complex and of the ATLAS detector components. In the third chapter the timing analysis %performed with the 2011 collision data on all the readout channels of the Liquid Argon Calorimeter is reported. A precise timing alignment over the whole calorimeter is used to synchronize the detector readout system with the LHC bunch crossing and has also application in some physics analysis such as those looking for long lived particles. In the searches for new phenomena an excellent electron identification capability, with high efficiency and high jet rejection rate, is required over a broad energy range. The fourth chapter of this thesis presents the measurements of the trigger and the identification electron efficiency using Zee events. % observed on the ATLAS data set acquired in 2011.. Finally the last chapter describes a search for resonant deviations from the Standard Model in the high masses of the dielectron spectrum within two different Technicolor scenarios the Low-scale Technicolor and the Minimal Walking Technicolor. The significance of potential excess of the TC candidate events over the SM background expectation is evaluated in the dilepton invariant mass distribution. In the absence of any significant signal 95% confidence level limits are set on the cross section and on the resonance mass.


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