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Detailed view PhD thesis
Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II (01/07/2009), Sylvain Tisserant (Dir.)
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Mise en service du calorimetre
electromagnetique d'Atlas
et determination du potentiel de decouverte
d'un Z' --> e+e- dans les premieres donnees LHC
Pierre-Simon Mangeard1

Apres une quinzaine d'annees de developpement, le detecteur Atlas est operationnel. Fin 2008, il enregistra plusieurs millions d'´evenements cosmiques ainsi les premieres donnees à un faisceau LHC. Cette reussite est le resultat d'une longue strategie de tests sous faisceau et des efforts menes par la collaboration lors de la mise en service dans la caverne du detecteur. Une exploitation rapide et fiable des premieres donnees pour la recherche du boson de Higgs et de nouvelle physique est donc attendue. J'ai contribue significativement à la mise en service du calorim`etre ´electromagn´etique (EM). Je me suis interesse à l'´etude de la reponse de ce sous d´etecteur aux muons cosmiques. Ces premieres donnees ont permis de rechercher des canaux morts, de tester la reconstruction de l'´energie ainsi que l'uniformite spatiale de la reponse du detecteur. Ma participation à cette mise en service s'est poursuivie par l'´etude des donnees acquises à l'aide d'un seul faisceau lors du demarrage du LHC (Sept. 2008). L'expertise du calorimetre EM acquise m'a ensuite permis d'etudier l'impact de la qualite des premieres donnees du LHC sur le potentiel de decouverte d'un Z' --> e+e-. Les limites induites par de possibles problemes hardware ou d'etalonnage en énergie ont été estinees. Etant donne le nouvel agenda du LHC, cette analyse sera possible avec les collisions pp à 10 TeV de 2010.
1:  CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
LHC – Atlas – calorimètre électromagnétique – muons cosmiques – nouvelle physique – boson de jauge lourd

Commissioning of the ATLAS electromagnetic calorimeter and Z' --> e+e- discovery potential in the first LHC data
After about fifteen years of development, the ATLAS detector is ready to operate and recorded, in 2008, several millions of cosmic events as well as first LHC data. This achievement is based on the long experience of beam tests and on the large effort towards the detector in situ commissioning undertaken by the ATLAS collaboration. This promises fast ability to perform searches for evidence of Higgs boson and new physics. I heavily contributed to the in situ commissioning of the EM calorimeter. To verify its performance, I studied the first cosmic data taken in 2006 which allowed the first in situ analysis of dead channels, energy reconstruction and detector response uniformity. This participation to the commissioning has continued with the study of the single beam data recorded during the first week of LHC operation (Sept. 2008). Expanding on my expertise of the EM calorimeter, I focused my physics analysis, prepared with simulation, on the promising discovery potential of new physics at LHC via the di-electron/di-photon decay of new heavy gauge boson in the early LHC data (the first 100 pb-1). Possible limitations coming from early hardware problems or imperfect electron energy calibration in first data have been estimated. According to the new schedule of LHC operation, this analysis will be possible with 10 TeV pp collisions data in 2010.
LHC – ATLAS – electromagnetic calorimeter – cosmic muons – new physics – heavy gauge boson

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