Simulation et détermination des quantités de matière du trajectomètre à rayonnement de transition de l'expérience ATLAS, étalonnage et alignement du détecteur avec des données cosmiques, et estimation des sections efficaces de production des désintégrations W ev et Z ee au LHC
Institution:
StrasbourgDisciplines:
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Abstract EN:
The thesis has been completed within the Translation Radiation Tracker (TRT) group of the ATLAS experiment at CERN, between January 2006 ans May 2009. This work has been done during the last years of construction of the LHC experiments, before data taking, expected for the winter 2009/2010. After a short introduction in particle physics, the thesis describes the ATLAS experiment and in particular its inner detector and TRT. This report can be divided into four main parts. First, work on the TRT simulation has been done. Results include some geometry definition, as well as some estimates and measurements of the TRT barrel and end-caps weight. The detector performances are studied in a second part, to measure the electrons energy (E) and scalar momentum (p). Using some E/p distributions, a work on the determination of the amount of material and the residual misalignments is presented. In the third part, an estimate of the systematic uncertainty due to the acceptance corrections on the W ev and Z ee cross-section measurements is given. The last part contains an analysis of cosmic ray data in the TRT. The first results on the wire-by-wire alignment are presented.
Abstract FR:
Cette thèse a été effectuée au CERN, dans l'expérience ATLAS, et plus particulièrement dans le groupe du trajectomètre à rayonnement de transition (TRT), entre janvier 2006 et mai 2009. Ce travail a été réalisé pendant les dernières années de préparation des expériences du LRH à la prise des données, attendue pour l'hiver 2009/2010. Après une brève introduction à la physique des particules, cette thèse décrit l'expérience ATLAS et plus particulièrement son détecteur interne de traces et le TRT. La thèse se décompose ensuite en quatre axes principaux de recherche. Dans un premier temps, un important travail de simulation du TRT a été effectué. Les résultats incluent une redéfinition de la géométrie, ainsi que l'estimation et la mesure des masses du tonneau et des bouchons du TRT. Les performances du détecteur sont étudiées dans une deuxième partie pour la mesure de l'énergie (E) et de l'impulsion (p) des électrons. A partir de l'étude des distributions de E/p, un travail sur la détermination des quantités de matière ainsi que sur des alignements résiduels est présenté. Dans une troisième partie, une estimation de l'erreur systématique due aux corrections d'acceptance sur la mesure des sections efficaces de production des désintégrations W ev et Z ee est donnée. Le dernier axe de recherche porte sur l'analyse des données cosmiques pour le TRT. Les premiers résultats sur l'alignement fil par fil sont présentés.