Caractérisation des détecteurs silicium, recherche de Vertex et étude du potentiel de découverte d'un boson de Higgs chargé dans l'expérience CMS
Résumé
Ce travail porte sur une mesure fondamentale du programme de recherche de l'expérience CMS au LHC. La mesure a pour principal objectif de permettre de révéler une éventuelle nature plus complexe du secteur de Higgs que celle stipulée dans le Modèle Standard des particules élémentaires (MS). La démarche consiste à mettre en évidence un boson de Higgs chargé caractéristique de l'extension supersymétrique du MS. Dans un premier temps, les performances des détecteurs à micropistes au silicium, formant une partie du trajectomètre, ont été évaluées à partir des données récoltées lors de tests sur faisceau. Il a ainsi été démontré qu'ils répondaient correctement aux exigences requises en matière d'efficacité de détection, de taux d'impacts fantômes, de résolutions et de réduction d'empilement temporel. Par la suite, un algorithme de recherche d'amas issu de la théorie de l'information, le recuit déterministe, a été mis en œuvre pour améliorer la recherche de vertex au sein du trajectomètre. L'algorithme développé apparaît plus performant qu'une méthode plus classique en termes de vertex fantômes et de résolution spatiale. Enfin, l'étude du potentiel de découverte d'un boson H$^\pm$ léger, s'appuyant sur une recherche de vertex par recuit déterministe, porte sur la possibilité d'observation d'un excès d'événements de type $pp \to t\bar(t) \to H^\pmW^\mp_bar(b)b$ avec une désintégration $^\pm \to \tau\nu_\tau$. Le choix d'une désintégration hadronique du W, en offrant la possibilité de reconstruire la masse transverse du H$^\pm$, permet d'améliorer la sensibilité de l'expérience par rapport aux manifestations de la supersymétrie dans une partie de l'espace des paramètres ($m_A, \tan\beta$). Une méthode de mesure de la masse du boson H$^\pm$ est finalement proposée.
NIL
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