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Alors que la première phase du collisionneur LEP a permis d'étudier le <br />secteur électrofaible à la masse du boson Z avec une très grande <br />précision, la seconde phase de LEP s'est déroulée à des énergies <br />dans le centre de masse de 130 à 189 GeV à l'heure actuelle.<br />Ces énergies atteintes à LEP2 permettent de tester précisement le <br />Modèle Standard sur une large échelle en énergie, au-delà du pic du <br />boson Z. Dans ce cadre, le travail effectué dans cette thèse concerne <br />l'étude des processus e+e- -> ff à partir des données enregistrées par <br />le détecteur Aleph de 1995 à 1998, avec une luminosité intégrée de 500pb-1.<br /><br />Les sélections des productions de paires de muons, de taus et d'électrons, <br />ainsi que des événements hadroniques, sont développées dans ce <br />mémoire. Les incertitudes systématique sont étudiées en détail et <br />sont à présent du même ordre de grandeur que les erreurs statistiques, <br />soit entre 0.6% pour les di-électrons et 3.5% pour les dimuons.<br />Les mesures des sections efficaces di-fermioniques et des asymétries <br />di-leptoniques dérivées de ces sélections sont en bon accord avec les <br />prédictions du Modèle Standard ; cependant les prédictions restent la <br />source principale d'incertitudes, en particulier en ce qui concerne les <br />contributions des ordres supérieurs.<br /><br />Ces sections efficaces et asymétries sont sensibles à l'interférence <br />avec de possibles nouveaux canaux, par exemple à l'existence de <br />nouvelle physique intervenant à des énergies supérieures à celles <br />étudiées. Aucune déviation significative n'étant vue entre les <br />mesures di-fermioniques avec les prédictions, des limites indirectes sur <br />ces phénomènes au-delà du Modèle Standard sont obtenues. Dans le <br />cadre des termes de contact à quatre fermions, des limites inférieures de <br />7 à 15 TeV ont été mises sur les échelles en énergie de nouvelle <br />physique. En considérant l'échange de nouvelles particules, les masses <br />des leptoquarks ont été contraintes jusqu'à 710 GeV/c^2 pour les <br />leptoquarks et 590 GeV/c^2 pour les leptoquarks vecteurs ; et des limites ont <br />été placées sur les masses de sneutrinos avec violation de la <br />R-parité, de quelques centaines de GeV/c^2 pour de grandes valeurs de leur <br />couplage de Yukawa.

L'expérience NA48 a pour but d'étude de la violation directe de la symétrie CP dans le système des kaons neutres. Le double rapport entre les taux de désintégrations neutres et chargées en deux pions violant et conservant CP doit être mesuré avec une précision ultime de environ $0.1\%$. Un des éléments importants pour atteindre cet objectif est le calorimètre électromagnétique à krypton liquide qui permet l'identification des modes neutres avec une très bonne précision. Il s'agit donc de s'assurer que les effets systématiques sont faibles. Les performances de ce calorimètre, principalement sur la mesure de l'énergie, sont étudiées avec les données prises en 1997. Ces études sont principalement effectuées avec les désintégrations semileptoniques $K_(e3)$ en comparant l'énergie reconstruite dans le calorimètre avec l'impulsion donnée par le spectromètre magnétique. Ces données permettent de contraindre significativement la résolution en énergie, la non linéarité de la réponse, ainsi que la géométrie du détecteur, et d'optimiser sa calibration. La résolution en énergie obtenue est meilleure que $1\%$ pour des énergies au-dessus de $25$ $GeV$. Ceci permet de réduire le bruit de fond dans le mode neutre au niveau de $0.1\%$. Les erreurs systématiques provenant du calorimètre sur la mesure du double rapport sont évalués pour les données 1997 à $0.10\%$. Ceci est netttement inférieur à l'erreur statistique de $0.27\%$ pour ces données.

Le cycle de vie d'un grand détecteur pour la physique des Hautes Energies peut être<br />divisé en quatre phases: la conception, le dessin, la construction, et le<br />fonctionnement/maintenance. Des systèmes informatiques existants permettent de<br />gérer la conception et le dessin détaillé, et d'autres l'enregistrement des données du<br />détecteur et leur analyse. Cependant, l'équivalent n'existe pas pour la phase de<br />construction, où seules des solutions particulières à chaque problème ont été utilisées.<br /><br /><br />Les détecteurs de la prochaine génération à construire pour les expériences auprès du<br />futur accélérateur LHC (Large Hadron Collider) du CERN (Laboratoire Européen de<br />Physique des Particules) à Genève seront dix fois plus complexes que les détecteurs<br />existants, et leur cycle de vie s'étendra sur une vingtaine d'années. Cette complexité<br />croissante associée une durée de vie plus grande impose des solutions informatiques<br />solides et évolutives pour maîtriser le processus de construction.<br /><br /><br />En conséquence, dans cette thèse nous avons étudié et appliqué les techniques de<br />contrôle de production à la phase de construction d'un grand détecteur pour la<br />physique. Cette thèse et le travail associé sont une contribution à la conception et à la<br />mise en œuvre du projet CRISTAL (Coopérative Repositories and Information<br />System for Tracking Assembly Lifecycle, soit en français: Système d'Information et<br />de Bases de données fédérés pour le suivi de construction), le premier logiciel qui ait<br />été conçu pour saisir les caractéristiques et enregistrer la totalité de l'histoire<br />individuelle de chaque composant d'un détecteur pendant la phase de construction.<br />Dans sa conclusion, cette thèse montre comment les techniques développées peuvent<br />être appliquées au monde de l'industrie.

L'analyse des données des tests en faisceau a porté sur l'étalonnage du calorimètre électromagnétique d'ATLAS. Un modèle électrique a été développé pour prédire la forme du signal de physique à partir de celui d'étalonnage et produire les coefficients de filtrage optimal: ceux-ci permettent de calculer l'énergie en optimisant le bruit d'électronique et en s'affranchissant de décalages en temps. L'uniformité de réponse obtenue avec ces constantes est de 0.6%, valeur compatible avec le terme constant requis de 0.7% sur l'ensemble du calorimètre. L'étude de photons non pointants est motivée par la détection de neutralinos avec un long temps de vie, prédit par le modèle SUSY GMSB. Une étude systématique avec une description détaillée du détecteur a permis de mesurer les performances angulaires attendues du calorimètre électromagnétique pour de tels photons. Les résultats obtenus ont été utilisés pour paramétrer la réponse du détecteur et reconstruire des événements SUSY issus du modèle.

La quête du boson de Higgs, témoin de la brisure de la symétrie électrofaible, est un des buts principaux du détecteur CMS, qui sera placé auprès du futur collisionneur proton-proton LHC. Dans cette thèse, le calorimètre électromagnétique à cristaux de tungstate de plomb est sollicité.<br /><br />D'une part, l'évaluation des performances du calorimètre a été effectuée grâce aux données prises durant les faisceaux tests de l'été 2003, et les choix concernant les différentes électroniques de lecture ont été faits.<br /><br />D'autre part, les capacités du calorimètre électromagnétique ont été utilisées afin d'évaluer le potentiel d'observation du boson de Higgs du Modèle Standard dans le canal dit de production associée : de masse comprise entre 115 et 150 GeV, il se désintègre en deux photons et est produit en association avec un boson W ou Z se désintégrant en électrons ou muons. La présence du (ou des) lepton(s) chargé(s), permettant de localiser le vertex de l'interaction, améliore la mesure de la masse photon-photon par rapport au canal inclusif. Ce signal ainsi que les nombreux bruits de fond ont été simulés et reconstruits. L'analyse des événements permet de confirmer l'observation du boson de Higgs du Modèle Standard dans le canal de production associée. Une étude dans le cadre du MSSM est également effectuée.

Ce travail porte sur une mesure fondamentale du programme de recherche de l'expérience CMS au LHC. La mesure a pour principal objectif de permettre de révéler une éventuelle nature plus complexe du secteur de Higgs que celle stipulée dans le Modèle Standard des particules élémentaires (MS). La démarche consiste à mettre en évidence un boson de Higgs chargé caractéristique de l'extension supersymétrique du MS. Dans un premier temps, les performances des détecteurs à micropistes au silicium, formant une partie du trajectomètre, ont été évaluées à partir des données récoltées lors de tests sur faisceau. Il a ainsi été démontré qu'ils répondaient correctement aux exigences requises en matière d'efficacité de détection, de taux d'impacts fantômes, de résolutions et de réduction d'empilement temporel. Par la suite, un algorithme de recherche d'amas issu de la théorie de l'information, le recuit déterministe, a été mis en œuvre pour améliorer la recherche de vertex au sein du trajectomètre. L'algorithme développé apparaît plus performant qu'une méthode plus classique en termes de vertex fantômes et de résolution spatiale. Enfin, l'étude du potentiel de découverte d'un boson H$^\pm$ léger, s'appuyant sur une recherche de vertex par recuit déterministe, porte sur la possibilité d'observation d'un excès d'événements de type $pp \to t\bar(t) \to H^\pmW^\mp_bar(b)b$ avec une désintégration $^\pm \to \tau\nu_\tau$. Le choix d'une désintégration hadronique du W, en offrant la possibilité de reconstruire la masse transverse du H$^\pm$, permet d'améliorer la sensibilité de l'expérience par rapport aux manifestations de la supersymétrie dans une partie de l'espace des paramètres ($m_A, \tan\beta$). Une méthode de mesure de la masse du boson H$^\pm$ est finalement proposée.