Measurements of the top-antitop production cross-sections in the lepton plus jets channel at Dzero and ATLAS; and sensitivity to a charged Higgs boson at ATLAS.
Mesure de la section efficace de production de quarks top en paires dans le canal lepton+jets à D0 et à ATLAS et interprétation en terme de boson de Higgs chargé dans ATLAS.
Résumé
One of the main challenges of the current and future colliders TeVatron and LHC is the discovery of physics beyond the Standard Model. This goal may be accessible through precision measurements in the top quark sector. Deviations from theoretical predictions may bring to light the first indirect signs of new physics.
The work exposed in this thesis deals with the production cross-section of top quark pairs via the strong interaction, within both D0 and ATLAS collaborations.
Firstly, I've worked at D0 on the improvement of the reconstruction of soft electrons, in order to tag b-jets produced in top-antitop quarks events. Then I focused myself on the measurement of the top quark pair production cross-section with 420 pb-1 of D0 data. The measured cross-section is in agreement with the Standard Model expectations.
In the ATLAS experiment, I tried to develop a procedure in ordrer to select top quark pair events, using the knowledge and the techniques from the D0 experiment. This work also highlighted the main systematic sources that can affect the sensitivity of the measurement. After one year of data taking at low luminosity, this preliminary analysis obtains a sensitivity at a few percent level, leading to a good discovery potential of new physic signs, like charged Higgs bosons. These new particles appear in non minimal standard models, and modify the phenomenology of top pair events. This new analysis has shown a good sensitivity for some regions of the parameter space.
The work exposed in this thesis deals with the production cross-section of top quark pairs via the strong interaction, within both D0 and ATLAS collaborations.
Firstly, I've worked at D0 on the improvement of the reconstruction of soft electrons, in order to tag b-jets produced in top-antitop quarks events. Then I focused myself on the measurement of the top quark pair production cross-section with 420 pb-1 of D0 data. The measured cross-section is in agreement with the Standard Model expectations.
In the ATLAS experiment, I tried to develop a procedure in ordrer to select top quark pair events, using the knowledge and the techniques from the D0 experiment. This work also highlighted the main systematic sources that can affect the sensitivity of the measurement. After one year of data taking at low luminosity, this preliminary analysis obtains a sensitivity at a few percent level, leading to a good discovery potential of new physic signs, like charged Higgs bosons. These new particles appear in non minimal standard models, and modify the phenomenology of top pair events. This new analysis has shown a good sensitivity for some regions of the parameter space.
La mise en évidence de nouvelle physique est l'un des enjeux des expériences auprès des grands collisionneurs TeVatron et LHC. Le quark top se place dans ce contexte de recherche. Des mesures de couplages et de propriétés du quark top non conformes aux prédictions théoriques seraient les premiers effets indirects d'une physique non décrite par le Modèle Standard.
Le travail décrit dans cette thèse porte sur l'étude de la section efficace de production de quarks top par interaction forte au sein des deux collaborations D0 et ATLAS.
Mon travail à D0 a tout d'abord consisté en l'amélioration de la reconstruction des électrons de faible impulsion au sein de jets. Ce nouvel algorithme peut désormais être utilisé pour identifier les jets de quarks b, produits dans les événements top-antitop recherchés. Ce travail s'est poursuivi par une analyse de mesure de la section efficace de production de paires de quarks top, avec 420 pb-1 de données de l'expérience D0. Les résultats de cette analyse sont en accord avec les prédictions du Modèle Standard.
Dans l'expérience ATLAS, mon travail a consisté à élaborer une procédure de sélection des événements top-antitop, en adaptant les connaissances et les techniques issues de l'expérience D0 à l'environnement plus exigeant des collisions du LHC. Cette analyse a permis d'identifier les sources d'incertitudes qui auront un impact sur la mesure. Pour une année de fonctionnement du détecteur à basse luminosité, cette section efficace pourrait être mesurée avec une précision de quelques pourcents. Cette sensibilité permettrait de déceler des signes de nouvelle physique. La phénoménologie des événements top-antitop est modifiée par la présence de bosons de Higgs chargés apparaissant dans des modèles standard non minimaux. L'analyse effectuée dans ce nouveau cadre théorique a ainsi montré qu'une découverte serait possible pour certaines régions de l'espace des paramètres.
Le travail décrit dans cette thèse porte sur l'étude de la section efficace de production de quarks top par interaction forte au sein des deux collaborations D0 et ATLAS.
Mon travail à D0 a tout d'abord consisté en l'amélioration de la reconstruction des électrons de faible impulsion au sein de jets. Ce nouvel algorithme peut désormais être utilisé pour identifier les jets de quarks b, produits dans les événements top-antitop recherchés. Ce travail s'est poursuivi par une analyse de mesure de la section efficace de production de paires de quarks top, avec 420 pb-1 de données de l'expérience D0. Les résultats de cette analyse sont en accord avec les prédictions du Modèle Standard.
Dans l'expérience ATLAS, mon travail a consisté à élaborer une procédure de sélection des événements top-antitop, en adaptant les connaissances et les techniques issues de l'expérience D0 à l'environnement plus exigeant des collisions du LHC. Cette analyse a permis d'identifier les sources d'incertitudes qui auront un impact sur la mesure. Pour une année de fonctionnement du détecteur à basse luminosité, cette section efficace pourrait être mesurée avec une précision de quelques pourcents. Cette sensibilité permettrait de déceler des signes de nouvelle physique. La phénoménologie des événements top-antitop est modifiée par la présence de bosons de Higgs chargés apparaissant dans des modèles standard non minimaux. L'analyse effectuée dans ce nouveau cadre théorique a ainsi montré qu'une découverte serait possible pour certaines régions de l'espace des paramètres.
Fichier principal
These.pdf (18.05 Mo)
Télécharger le fichier
SoutenanceFlorent_allegee.ppt (7.58 Mo)
Télécharger le fichier
Format : Autre