Etalonage des jets et mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans le canal hadronique à √s = 8 TeV avec l'expérience ATLAS auprès du LHC

par Guillaume Lefebvre

Thèse de doctorat en Physique Spécialité Particules, Noyaux, Cosmologie

Sous la direction de Mélissa Ridel.

Soutenue en 2014

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre de la mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans le canal hadronique à une énergie dans le centre de masse de 8 TeV au sein de l'expérience ATLAS auprès du LHC. Après une introduction au contexte phénoménologique du modèle standard et à la physique du quark top, une description du détecteur ATLAS et de la reconstruction des événements de collisions est donnée. La première analyse présentée se focalise sur les performances du calorimètre électromagnétique, en étudiant en détails l'influence des variations des hautes tensions sur l'échelle d'énergie et sa résolution, à l'aide d'événements Z -+ ee sélectionnés à partir des 4. 5 fb-1 de données collectées à 7 TeV en 2011. La deuxième partie est consacrée aux études de performances des jets. Après un passage en revue de la procédure d'étalonnage de ces objets, des mesures de l'échelle d'énergie et de la résolution réalisées à l'aide d'une méthode de balance directe sur des événements Z+jet sélectionnés à partir des 20. 3 fb-1 de données à 8 TeV collectées en 2012, sont présentées. Les résultats de ces études de performances sont notamment utilisées dans la dernière partie de cette thèse, qui est dédiée à la mesure de la section efficace tt réalisée sur les données collectées en 2012. L'analyse présentée utilise une méthode de X2 analytique pour reconstruire l'état final de la paire tt et une méthode dite "ABCD" pour estimer la contribution du bruit de fond dans la région de signal sélectionnée. La valeur de section efficace est obtenue avec une précision de 19% et est compatible avec la prédiction du modèle standard.

  • Titre traduit

    Jet calibration and measurement of the top quark pair production cross section in the fully hadronic channel at √s = 8 TeV with the ATLAS experiment in the LHC


  • Résumé

    The work presented in this thesis lies within the scope of the measurement of the top quark pair production cross-section in the fully hadronic channel at a centre of mass energy of 8 TeV, using the ATLAS detector at the LHC. After introducing the theoretical context of the Standard Model and the physics of the top quark, a description of the ATLAS detector design and of the event reconstruction is given. The first analysis presented focuses on the electromagnetic calorimeter performances, by studying in details the influence of the high voltage variations on the energy scale and resolution, using Z ee events selected from the 4. 5 fb-1 of 7 TeV data collected in 2011. The second part of the thesis is dedicated to jet performance studies. After reviewing the jet calibration procedure, measurements of the energy scale and of the resolution realized using a direct balance technique on Z+jet events selected from the 20. 3 fb-1 of 8 TeV data collected in 2012, are presented. The results of these performance studies are used in the last part of this thesis, which is dedicated to the tt cross-section measurement on the full 2012 dataset. The presented analysis uses an analytical x2 method to reconstruct the tt final state and a so-called "ABCD" method to estimate the background contribution in the selected signal region. The cross-section is measured with a 19% uncertainty and is compatible with Standard Model expectations.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVII-195 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 183-194

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
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  • Cote : TS (2014) 242
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