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Calibration des jets, mesure de sections efficaces et tests du Modèle Standard dans l’expérience ATLAS

Equipe thématique « Masses et Interactions Fondamentales » ; expérience : ATLAS

Directeur de thèse : Mélissa Ridel

tél : 01 44 27 37 68

e-mail : melissa.ridel lpnhe.in2p3.fr

Co-encadrant de thèse : Bogdan Malaescu

tél : 01 44 27 91 30

e-mail : bogdan.malaescu lpnhe.in2p3.fr

Titre : Calibration des jets, mesure de sections efficaces et tests du Modèle Standard dans l’expérience ATLAS

Le grand collisionneur de protons (LHC) du CERN à Genève a pris des données depuis le printemps 2010 jusque fin 2012 pour enregistrer quelques 25 fb-1 à 7 puis 8 TeV d’énergie dans le centre de masse, cette période est appelé Run 1. Les interventions qui ont lieu actuellement sur la machine, pour préparer le Run 2 qui commencera en 2015, permettront d’augmenter l’énergie du LHC jusqu’à14 TeV et d’obtenir d’environ 30 fb-1 de données d’ici 2016 et 60 fb-1 d’ici 2017. Ce sera le plus grand échantillon de données recueillies auprès d’un collisionneur hadronique, et dans un domaine d’énergie encore inexploré.

L’expérience ATLAS est installée sur le LHC et a été construite pour explorer, grâce à l’énorme quantité de données fournies par le LHC, les phénomènes qui prennent place à ces très hautes énergies. En particulier, ATLAS, avec l’autre expérience du LHC CMS, a pu en 2012 découvrir le boson de Higgs, qui est le responsable de l’apparition dynamique d’une masse pour les particules élémentaires du modèle standard.

L’équipe ATLAS du LPNHE a une expertise sur la reconstruction pour les électrons, les photons et également les jets et de plus a été particulièrement impliquée dans les analyses de données du Run 1, que ce soit pour la découverte du boson de Higgs ou pour des mesures de précision des caractéristiques du quark top du modèle standard.

La découverte du boson de Higgs comme la recherche de nouvelle physique requiert une excellente compréhension des processus du modèle standard du fait de leurs signatures expérimentales similaires. La capacité de mesurer le plus précisément possible l’énergie des objets reconstruits dans les détecteurs est par ailleurs primordiale à la fois pour effectuer des mesures de précision et pour accroître la sensibilité des analyses à des signaux de physique au-delà du modèle standard.

Le sujet de thèse proposé porte sur ces deux points par l’étude d’événements contenant un ou plusieurs jets associés à un boson avec le détecteur ATLAS. D’une part, ces événements sont utilisés pour améliorer la calibration en énergie des jets, d’une importance capitale pour les analyses utilisant le dénombrement de jets ou leur veto. Le run 2 et ses nouvelles conditions de prise de données imposent de redéfinir la stratégie de calibration des jets. De multiples améliorations sont possibles avec un impact direct sur beaucoup de résultats de physique d’ATLAS. D’autre part la section efficace différentielle de production de ces événements est mesurée en fonction de nombreuses observables et comparée à diverses prédictions théoriques. Ces mesures pourront être utilisées pour tester les prédictions de QCD, tout en étant sensibles à un signal au delà du modèle standard. Elles pourront également améliorer les prédictions qui servent de modèles de bruit de fond dans des analyses de mesure des caractéristiques du boson de Higgs et de recherche de physique au-delà du modèle standard.

Lieu de travail : LPNHE - Paris

Déplacements éventuels : missions régulières au CERN à Genève

Documentation :

Contact :

Ecole doctorale de rattachement :
Ecole doctorale Sciences de la Terre et de l’Environnement et Physique de l’Univers

Lien sur les offres de thèse et candidature : http://ed109.ipgp.fr/index.php/Offres_de_th%C3%A8se

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