Étude de la production de photons isolés en collisions proton-proton avec le calorimètre EMCAL de l'expérience ALICE au LHC

Studies of isolated photons in proton-proton collisions with the EMCAL calorimeter of the ALICE experiment

• Auteur / Autrice : Raphaëlle Ichou
• Direction : Christelle Roy, Thierry Gousset
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique subatomique. Physique des particules
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nantes
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photons

Plasma quark-gluon

Grand collisionneur de hadrons

Interactions d'ions lourds

Mots clés libres

Alice

Lhc

Résumé

Produits lors des collisions dures proton-proton initiales, les photons prompts sont un outil intéressant pour étudier la ChromoDynamiqueQuantique perturbative (pQCD) en collisions proton-proton, comme celles ayant lieu auprès du Large Hadron Collider (LHC) du CERN. De plus, les photons de grande énergie transverse fournissent des informations essentielles sur les fonctions de distribution partoniques (PDF) à l’intérieur du proton. Pour les mesurer, il est nécessaire de s’affranchir des nombreuses autres sources de photons qui existent en plus des photons prompts, particulièrement du large bruit de fond provenant des photons de d´ecroissance du p0. EMCAL (ElectroMagnetic CALorimeter), le calorim`etre de l’exp´erience ALICE (A Large Ion Collider Experiment) au LHC couvre les rapidit´es centrales et permet d’am´eliorer significativement les capacit´es dALICE à mesurer les photons de grande impulsion transverse. Nous présentons des études d’identification des photons, dans EMCAL, en explicitant les m´ethodes d´evelopp´ees pour les s´eparer des photons du p0, à l’aide de coupures d’isolement

Prompt photons produced in the hard initial parton-parton scatterings in high-energy proton-proton collisions – such as those at the CERN Large Hadron Collider (LHC) – are an excellent tool to study perturbative Quantum Chromodynamics. In particular, high transverse-momentum(pT ) photons provide crucial information on the parton distribution functions (PDFs) of the proton. Experimentally, in order to measure prompt photons, one needs first to get rid of various other photon sources, especially those from the large background due to p0 decays. The electromagnetic calorimeter (EMCAL) of the ALICE (A Large Ion Collider Experiment) experiment at the LHC covers the central rapidities and provides improved capabilities to measure high-pT photons in ALICE. We present here studies of photon production in high-energy proton-proton collisions, as well as a complete analysis of their measurement with the EMCAL detector, giving details in particular on the methods developped to separate them from the p0 decay photons with the help of isolation cuts