Violation de CP dans le système $B^0−\bar{B}^0$ avec le détecteur CMS à LHC et étude des chambres gazeuses à micropistes
Résumé
This thesis has been performed for the CMS project at the LHC, the proton-proton collider at CERN, whose first data taking is foreseen for the years 2004-2005. This work is divided in two parts. The first part includes a general study about low energy electron identification using the very fine granularity and the high resolution of the electromagnetic calorimeter of CMS. The efficiency of this algorithm is estimated to be about 60% and the hadron rejection factor is $\sim$400. These identified electrons can be used for the B hadron tagging as well as for the reconstruction of the semi-inclusive decay $B^0_d -> J/\Psi(->e+e-) +X$. The new sensitivities of the CMS detector to the angles $\alpha$ and $\beta$ of the CKM unitarity triangle with this new possibilities and new proton structure functions are: $\delta$(sin 2$\alpha$) = 0.06$^{+0.018}_{-0.014} $ $\delta$(sin 2$\beta$) = 0.053$^{+0.017}_{-0.012}$ This results are comparable to what is expected for the dedicated B-Physics experiments. The second part concerns the development of a new type of microstrip gas chambers (MGC) where the anodes are separated from the cathode plane by a few microns. This geometry allows a fast charge collection $\sim$10ns), gain values of more than 3000 and an energy resolution of 20 % for the peek of a 55Fe source.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la préparation Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la préparation du détecteur CMS auprès du futur collisionneur LHC au CERN dont la mise en service est prévue pour les années 2004-2005. Le travail est divisé en deux parties. La première comprend une étude générale sur l'identification des électrons de faible énergie en utilisant la très fine granularité et la très bonne résolution en énergie du calorimètre électromagnétique de CMS. L'efficacité de l'algorithme est de $\sim$ 60% et le facteur de réjection des hadrons est de $\sim$400. Les électrons ainsi identifiés peuvent être utilisés comme des particules d'étiquetage pour les mésons beaux ou pour reconstruire les décroissances inclusives $B^0_d -> J/\Psi(->e+e-) +X$. La réévaluation de la sensibilité aux angles $\alpha$ et $\beta$ du triangle CKM d'unitarité avec ces nouvelles possibilités et des fonctions de structure du proton récentes donne: $\delta$(sin 2$\alpha$) = 0.06$^{+0.018}_{-0.014} $ $\delta$(sin 2$\beta$) = 0.053$^{+0.017}_{-0.012}$ Ces résultats sont comparables avec ceux attendus par les expériences dédiées à la physique du B. La deuxième partie a consisté à développer un nouveau type de chambres gazeuses à micropistes (MGC) où les anodes sont séparées d'un plan cathode par une couche isolante de quelques microns. Cette géométrie permet une collection rapide des charges ($\sim$10ns), d'atteindre des gains supérieurs à 3000 et d'avoir une résolution en énergie de 20 % pour le pic d'une source de 55Fe.