Study of the tri-lepton events in the Run II data of the D0 experiment at the Tevatron (FNLA, USA).
Résumé
This thesis presents the work done on the D0 experiment, one of the two detectors at the Tevatron collider situated at Fermi National Accelerator Laboratory (near Chicago, IL, USA). This thesis is devoted to the preparation of the Run II and to the analysis of the first good data (February 2002 June 2002). Tri- lepton events (electron and muon) have been searched for in view of their interpretation in the framework of the Supersymmetry theory with R-parity violated by lambda coupling.
Chapter 1 reviews the Standard Model and discusses some of its problems. The theory of Super- symmetry and Supergravity, the particular Supersymmetry model used in this analysis, are presented followed by a brief list of some other Supersymmetry models that have recently been tested. Previous experimental searches for Supersymmetry are also briefly reviewed.
Chapter 2 covers the description of the Tevatron collider and the D0 detector. Algorithms and procedures for identifying particles and measuring the characteristics of events are explained in Chapter 3. Methods for identifying particles of particular interest for the present analysis as electrons and muons are described in more details in Chapter 4 and Chapter 5.
Chapter 6 describes new method for the D0 experiment to identify jets coming for the b quark hadronization. Importance of this method for the search of Supersymmetry is discussed.
Chapter 7 discusses the characteristics of the signal arising from the R-parity violated by lambda coupling and the overall strategy of the search.
The analysis of the first Run II data is discussed in Chapter 8, which describes the event selection criteria used to select candidates and reject background events, the collider data passing the selection requirements, and the background estimates with the methods used to calculate them. Chapter 9 covers a summary of the analysis and what may be expected for the future.
Chapter 1 reviews the Standard Model and discusses some of its problems. The theory of Super- symmetry and Supergravity, the particular Supersymmetry model used in this analysis, are presented followed by a brief list of some other Supersymmetry models that have recently been tested. Previous experimental searches for Supersymmetry are also briefly reviewed.
Chapter 2 covers the description of the Tevatron collider and the D0 detector. Algorithms and procedures for identifying particles and measuring the characteristics of events are explained in Chapter 3. Methods for identifying particles of particular interest for the present analysis as electrons and muons are described in more details in Chapter 4 and Chapter 5.
Chapter 6 describes new method for the D0 experiment to identify jets coming for the b quark hadronization. Importance of this method for the search of Supersymmetry is discussed.
Chapter 7 discusses the characteristics of the signal arising from the R-parity violated by lambda coupling and the overall strategy of the search.
The analysis of the first Run II data is discussed in Chapter 8, which describes the event selection criteria used to select candidates and reject background events, the collider data passing the selection requirements, and the background estimates with the methods used to calculate them. Chapter 9 covers a summary of the analysis and what may be expected for the future.
Cette thèse a pour cadre la phase 2 de l'expérience D0, l'un des deux détecteurs du Tevatron au Fermi National Accelerator Laboratory situé pres de Chicago (Illinois, USA). Cette thèse est consacrée à la préparation du Run II et à l'analyse des premières données de physique (février 2002 juin 2002). Des événements tri-lepton (electron and muon) ont été sélectionnés. Ce type dévénement est attendu dans la théorie Supersymétrique avec violation de la R-parité et dans l'hypothèse d'un couplage lambda dominant. Le Modèle Standard ainsi que ses insuffisances sont décrits dans le premier chapitre qui présente aussi les différents modèles supersymétriques y compris celui incluant la gravité utilisé dans cette thèse. Un panorama des précédentes recherches expérimentales de particules supersymétriques clôt ce chapitre. Le deuxième chapitre décrit le fonctionnement du Tevatron ainsi que le détecteur D0. Les algorithmes d'identification des particules et la mesure des variables caractéristiques des événements est expliquée au chapitre 3. Les méthodes d'identification des électrons et des muons sont détaillées dans les chapitres 4 et 5. Le sixième chapitre expose une nouvelle méthode, non encore développée jusqu'à présent dans D0, pour identifier les jets venant de l'hadronisation des quarks b. L'intérêt de cette méthode pour la recherche de particules supersymétriques est discutée. Les caractéristiques des événements supersymétriques et dans l'hypothèse où la R-parité est violée par un couplage lambda sont étudiées dans le chapitre 7 ainsi que la stratégie générale de recherche. L'analyse des premières données Run II data est présentée au chapitre 8, qui décrit les critères de sélection des candidats. Les méthodes pour évaluer les fonds instrumentaux, qui s'ajoutent aux fonds physiques, sont détaillées. Le neuvième chapitre présente un résumé de l'analyse et le potentiel de découverte dans le futur.
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