Mise en évidence des bosons intermédiaires W± et Z° dans les collisions proton-antiproton à 546 GeV dans le centre de masse : expérience UA2
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The Standard Model of electromagnetic and weak interactions predicts the existence of the intermediate vector bosons W+̲ and Z° and gives precise predictions for their masses. Antiproton accumulation by stochastic cooling and the operation of the CERN SPS accelerator in collider mode made accessible pp̄ collisions at 546 GeV center of mass energy. This thesis presents the observation of the intermediate vector bosons through their decays Z° → e⁺ e⁻, W → ev. During running periods 1982 and 1983, 8 decays Z° → e⁺ e⁻ and 32 decays W → ev with an electron of pT > 25 GeV/c were observed in UA2 experiment. Cross sections of W+̲ and Z° production and the weak interaction parameters: MW, MZ, sin²θW and p are determined. These results are in agreement with Standard Model predictions, thus confirming theory in a spectacular way. An upper limit to the total width of the Z° is given. An upper limit to the number of additional neutrinos is inferred. Radiative decays of the intermediate vector bosons are discussed.
Abstract FR:
Le Modèle Standard des interactions électromagnétiques et faibles prévoit l’existence des bosons intermédiaires W+̲ et Z° et prédit leurs masses. L’accumulation d’antiprotons par refroidissement stochastique et la transformation de l’accélérateur SPS du CERN en collisionneur a permis de réaliser des collisions p-p̄ à 546 GeV d’énergie dans le centre de masse. Cette thèse expose la mise en évidence des bosons intermédiaires à travers leurs désintégrations Z° → e⁺ e⁻ et W → ev. Pendant les périodes de prise de données de 1982 et 1983, 8 désintégrations Z° → e⁺ e⁻ et 32 désintégrations W → ev avec un électron de pT > 25 GeV/c ont été observées dans l’expérience UA2. Les sections efficaces de production du W+̲ et du Z° ainsi que les paramètres des interactions faibles : MW, MZ, sin²θW et p sont déterminés. Les valeurs obtenues sont en accord avec les prédictions du Modèle Standard, qui se trouve ainsi brillamment confirmé. Une limite supérieure à la largeur totale de désintégration du Z° est donnée. On en déduit une limite supérieure sur le nombre de neutrinos supplémentaires. Les désintégrations radiatives des bosons intermédiaires sont discutées.