Recherche de supersymetrie dans les canaux avec un ou deux leptons avec le detecteur L3 a LEP
Résumé
The present thesis presents two different acpects of my work in the L3 experiment, which are
on one side the search for supersymmetric particles, the scalar leptons, in two different topologies :
" electron + X + Ebar " and " 2 leptons + 2 photons + Ebar ", each of them being related to two theoretical SUSY models, m-SUGRA and GMSB. On the other side my work has been completed by
the study of the BGO cristal electromagnetic calorimeter of L3, and the calibration of the electromagnetic calorimeter EGAP. After the essential motivations being reviewed, the production and
desintegration modes are detailled concerning the scalar lepton sector at LEP. Then one presents
the analysis techniques which I used to perform my selection, and also the results obtained from the
data collected by L3 for center of mass energies between 183 GeV and 202 GeV. The selection
criteria that allow to isolate the events I looked for, including efficiencies but also the background
rate coming from Standard Model that one can expect are presented. The final interpretations of
those results in both frameworks of m-SUGRA and GMSB are detailled at the end of this thesis.
I took benefit of those results to derive some limits on the masses of the scalar leptons that do
not depend on the free parameters of the SUSY models, especially on the selectron mass in the
framework of m-SUGRA: M > 71:2 GeV
on one side the search for supersymmetric particles, the scalar leptons, in two different topologies :
" electron + X + Ebar " and " 2 leptons + 2 photons + Ebar ", each of them being related to two theoretical SUSY models, m-SUGRA and GMSB. On the other side my work has been completed by
the study of the BGO cristal electromagnetic calorimeter of L3, and the calibration of the electromagnetic calorimeter EGAP. After the essential motivations being reviewed, the production and
desintegration modes are detailled concerning the scalar lepton sector at LEP. Then one presents
the analysis techniques which I used to perform my selection, and also the results obtained from the
data collected by L3 for center of mass energies between 183 GeV and 202 GeV. The selection
criteria that allow to isolate the events I looked for, including efficiencies but also the background
rate coming from Standard Model that one can expect are presented. The final interpretations of
those results in both frameworks of m-SUGRA and GMSB are detailled at the end of this thesis.
I took benefit of those results to derive some limits on the masses of the scalar leptons that do
not depend on the free parameters of the SUSY models, especially on the selectron mass in the
framework of m-SUGRA: M > 71:2 GeV
Le présent mémoire présente d'une part la recherche dans l'expérience L3 au LEP de particules supersymétriques, les leptons scalaires, dans deux topologies distinctes : " électron + X + Ebaré " et " 2 leptons + 2 photons + Ebaré ", lesquelles correspondent à deux cadres théoriques supersymétriques qui sont respectivement m-SUGRA et GMSB. D'autre part le travail a été complèté par
l'étude du calorimètre électromagnétique à cristaux de BGO de L3, et la calibration du calorimètre
électromagnétique EGAP. Après une revue des motivations essentielles pour la Supersymétrie sont
détaillés les modes de production et de désintégration des leptons scalaires à LEP. Après avoir
présenté les outils d'analyse utilisés, sont détaillés les résultats obtenus à partir des données collectées par L3 à des énergies au centre-de-masse comprises entre 183 GeV et 202 GeV. Les
critères de sélections permettant d'isoler les événements que l'on recherche, et les efficacités ainsi
que les taux de bruit de fond en provenance du Modèle Standard auxquels on peut s'attendre
sont présentés. L'interprétation des résultats des recherches dans les deux cadres m-SUGRA et
GMSB font l'objet d'un cinquième chapitre. On a pu en tirer des limites inférieures sur les masses
des leptons scalaires qui ne dépendent pas des paramètres libres du modèle supersymétrique, en
particulier sur la masse du sélectron dans le cadre de m-SUGRA qui est :
M > 71:2 GeV
l'étude du calorimètre électromagnétique à cristaux de BGO de L3, et la calibration du calorimètre
électromagnétique EGAP. Après une revue des motivations essentielles pour la Supersymétrie sont
détaillés les modes de production et de désintégration des leptons scalaires à LEP. Après avoir
présenté les outils d'analyse utilisés, sont détaillés les résultats obtenus à partir des données collectées par L3 à des énergies au centre-de-masse comprises entre 183 GeV et 202 GeV. Les
critères de sélections permettant d'isoler les événements que l'on recherche, et les efficacités ainsi
que les taux de bruit de fond en provenance du Modèle Standard auxquels on peut s'attendre
sont présentés. L'interprétation des résultats des recherches dans les deux cadres m-SUGRA et
GMSB font l'objet d'un cinquième chapitre. On a pu en tirer des limites inférieures sur les masses
des leptons scalaires qui ne dépendent pas des paramètres libres du modèle supersymétrique, en
particulier sur la masse du sélectron dans le cadre de m-SUGRA qui est :
M > 71:2 GeV