Diphoton lineshape of the BEH boson using the ATLAS detector at the LHC
Distribution en masse du boson BEH avec le detecteur ATLAS au LHC
Résumé
Since the data collected during the first run of the LHC by the ATLAS and CMS collab- orations allowed for the discovery of the BEH boson, a huge effort has been done toward the detailed studies of its properties. This thesis is particularly oriented toward the un- derstanding of the BEH boson lineshape in its diphoton decay channel, using the data collected by the ATLAS detector in 2011 and 2012. The electromagnetic calibration of the ATLAS detector is described in details, and the precise measurement of the BEH boson mass it allowed for, at mh = 125.98 ± 0.50 GeV, is summarized. A first upper limit on the BEH boson decay width, that gave a limit at Γh < 5.3 GeV at 95% C.L., is presented in details). The last part of this thesis presents a study of quantum interferences between signal and background processes in the gg → γγ channel, which are expected to distord the diphoton lineshape and create a shift of the measured BEH boson mass, that is estimated to be of 35 MeV, which is small but not negligible.
Depuis que les donn ́ees collect ́ees par les collaborations ATLAS et CMS au cours de la premiere periode de fonctionnement du LHC ont permis la d ́ecouverte du boson BEH, un effort important a ́et ́e investi dans l’ ́etude d ́etaill ́ee de ses propri ́et ́es. Cette th`ese est orient ́ee en particulier vers la compr ́ehension de la distribution en masse du boson BEH dans son canal de d ́esint ́egration en deux photons, en utilisant les donn ́ees collect ́ees par le d ́etecteur ATLAS en 2011 et 2012. L’ ́etalonnage en ́energie des ́electrons et les photons est d ́ecrit en d ́etail, et la mesure pr ́ecise de la masse qu’il a permis, a` mh = 125.98 ± 0.50 GeV, est r ́esum ́e. Une premiere limite sur la largeur de d ́esint ́egration du boson BEH est aussi pr ́esent ́ee en d ́etail, et donne une limite a` Γh < 5.3 GeV `a 95% C.L. . La derni`ere partie de cette th`ese est d ́edi ́ee `a une ́etude de l’impact des interferences quantiques entre les processus de signal et de bruit de fond dans le canal gg → γγ, dont l’effet d ́eforme le spectre en masse et cr ́ee un biais pour la mesure de masse dans ce canal, qui a ́et ́e estim ́e a 35 MeV, ce qui est petit mais non-n ́egligeable.