ATLAS : Détecteur granulaire de Mesure de Temps/Recherche de la Supersymmetrie

par Corentin Allaire

Projet de thèse en Physique des particules

Sous la direction de Dirk Zerwas.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Particules, hadrons, énergie et noyaux: Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation , en partenariat avec LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Le futur HL-LHC (High Luminosity-LHC) fournira des collisions proton-proton avec une énergie de 14TeV dans le centre de masse et ce avec une importante augmentation de la luminosité instantané. Comparé au LHC opérant à l'heure actuel, une augmentation d'un facteur 10 du nombre d'interaction par croisement est attendu. Pour améliorer la séparation entre les événement d'empilement et les événements de signal, ATLAS étudie la possibilité d'ajouté un détecteur en temps de haute granularité (HGTD) et ce dans la région de 2.5 <|eta|<4.3. L'étudiant jouera un rôle important dans l'optimisation du HGTD en étudiant la granularité de la couche active de silicium et dans l'évaluation de la nécessité d'absorbeurs et de leurs position éventuel et ce en utilisant des échantillons simulé de jets et d'électrons. Des testes faisceau du détecteur sont prévue au cours des deux prochaine année pour lesquelles il sera nécessaire de construire des prototypes ce qui amène une opportunité de contribué au développement du détecteur dans une équipe de physicien et d'ingénieur. Depuis le debut du stage 2 ans sont prévu pour se sujet ce qui correspond au délais pour la préparation du technical design report (TDR). Le travail de l'étudiant contribuera a mettre en place les bases pour la décision de poursuivre ou non la construction de ce détecteur. La second partie de la thèse sera consacrée a une analyse des données d'ATLAS avec pour objectif la recherche de la supersymetrie. Une des options est la recherche de partenaire scalaire de gluiono (partenaire du gluon du modèle standard) pour lequel le groupe à déjà acquis de l'expérience durant le run 1. Contrairement au recherche standard de la supersymetrie au LHC, c'est particules peuvent amener des signature sans énergie transverse manquante. Comme par exemple des etat finaux avec 4 jets ou deux quark top et deux jets. Étant donné que l'analyse sera effectué durant la seconde moitié de la thèse, le choix final de l'analyse/canal dépendra des opportunité disponible à ce moment là.

  • Titre traduit

    ATLAS : The High Granularity Timing Device/Search for Supersymmetry


  • Résumé

    The future HL-LHC (High Luminosity-LHC) collider will provide proton-proton collisions at a center--of--mass energy of 14TeV with a significant increase of the instantaneous luminosity. Compared to the LHC operating today, a 10-fold increase of the number of interactions per bunch crossing is expected. To improve the separation of pileup and the hard-scattering event, ATLAS is studying the option of adding a highly granular timing device (HGTD) in the region of 2.5 <|eta|<4.3. The student will play an important role in the optimization of the HGTD by studying the granularity of the sensitive silicon layer and evaluating whether and where absorbers should be placed etc using simulated samples of jets and electrons. Testbeams of the planned device are planned in the next two years for which prototypes will need to be built providing an opportunity to contribute to the detector development in a team of physicists and engineers. Starting from the internship about 2 years are foreseen for this topic which is also the timeline for the preparation of the technical design report (TDR). The student's work will contribute to building basis for the decision whether to go ahead with construction of the detector. In the second part of the thesis an analysis of the ATLAS data in search of supersymmetry will be performed. One option is to search for scalar partners of the gluinos (partners of the Standard Model gluons) for which the group has already acquired experience in run 1. In contrast to the standard supersymmetric searches at the LHC, these particles can lead to signatures without missing transvers momentum. Examples are final states with 4jets or two top quarks and two jets. As the analysis will be performed in the second half of the thesis, the final choice of the analysis/channel will also depend on the opportunities available at that time.