University, Diss., 2002--Bonn.

University, Diss., 1999--Frankfurt (Main). / Digitalisat der Print-Ausg. 1999.

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A thermodynamic model of the quark-gluon plasma using quasiparticle degrees of freedom based on the hard thermal loop self-energies is introduced. It provides a connection between an established phenomenological quasiparticle model – following from the former using a series of approximations – and QCD – from which the former is derived using the Cornwall-Jackiw-Tomboulis formalism and a special parametrization of the running coupling. Both models allow for an extrapolation of first-principle QCD results available at small chemical potentials using Monte-Carlo methods on the lattice to large net baryon densities with remarkably similar results. They are used to construct equations of state for heavy-ion collider experiments at SPS and FAIR as well as quark and neutron star interiors. A mixed-phase construction allows for a connection of the SPS equation of state to the hadron resonance gas. An extension to the weak sector is presented as well as general stability and binding arguments for compact stellar objects are developed. From the extrapolation of the most recent lattice results [Baz09, Bor10b] the existence of bound pure quark stars is not suggested. However, quark matter might exist in a hybrid phase in cores of neutron stars.

Cette thèse présente une nouvelle étude ayant pour but de contraindre la contribution du gluon au spin 1/2 du nucléon. Cette analyse se place dans le cadre théorique de la pQCD colinéaire pour calculer des asymétries de section efficaces pour des hadrons inclusifs à grande impulsion transverse (pT>1 GeV/c) dans le régime de photoproduction quasi-réel (Q^2<1 GeV^2). Ces calculs sont réalisés jusqu'à NLO (Next-to-Leading Order) avec une inclusion prévue de resommation des gluons au seuil jusqu'à NLL (texit{Next-to-Leading Logarithm}), qui n'est pour l'instant fait que pour le cas non-polarisé. Cela rend les asymétries sensibles non seulement à la fusion photon-gluon ("gamma^* g") mais aussi à des processus de photon résolu tel que "q g" ou "g g".La mesure des asymétries est réalisée pour toutes les données de COMPASS de 2002 à 2011 avec un faisceau de muons polarisés à 160-200 GeV diffusé sur une cible de deuterium (LiD de 2002 à 2006) ou de proton (NH3 pour 2007 et 2011). Ces asymétries sont présentées en fonction de pT et de la pseudorapidité eta (pT dans [1,4] avec <pT^2> = 3 (GeV/c)^2, et eta dans [-0.1,2.4]).Les calculs de resommation n'étant pas terminés pour le cas polarisé, les mesures sont seulement comparés aux calculs théoriques en utilisant différents jeux de parametrisations de fonctions de distribution de parton polarisées ayant des valeurs de DeltaG assez étendues. Ces comparaisons sont ensuite utilisées pour évaluer le DeltaG des mesures.De façon complémentaire à cette analyse, une étude sur de nouveaux détecteurs, les pixel Micromegas, servant à pister le passage des particules, a été réalisée. Après certaines calibrations, ces détecteurs montrent des résultats prometteurs aussi bien en terme d'éfficacité qu'en terme de résolution temporelle et spatiale. / This thesis presents a new study aiming at constraining the gluon contribution DeltaG to the 1/2 nucleon spin. The collinear pQCD theoretical framework, on which it is based, deals with asymmetries calculated from cross-sections for single inclusive hadron in the regime of quasi-real photoproduction (Q^2<1 GeV^2) at high hadron transverse momentum (pT>1 GeV/c). These calculations are done up to Next-to-Leading order with a foreseen inclusion of Next-to-Leading logarithm threshold gluon resummation, only performed for the unpolarised cross-sections yet. This makes the asymmetries sensitive to the gluon polarisation not only through Photon Gluon Fusion ("gamma^* g") but also through resolved photon processes such as "q g" or "g g".The measurement of the asymmetries is performed for all the COMPASS data available from 2002 to 2011 with a polarised muon beam at 160-200 GeV scattered off a longitudinally polarised target of deuteron (LiD for 2002-2006) or proton (NH3 for 2007 and 2011). The asymmetries are presented in bins of pT and of pseudorapidity eta (p_T in [1,4]$ with <p_T^2> = 3 (GeV/c)^2, and eta in [-0.1,2.4]).Since the resummation calculations are not completed yet for the polarised case, the measurements are only compared with theoretical calculations using different parametrisation sets of polarised Parton Distribution Functions with a large range of different DeltaG. This comparison is then used to evaluate the DeltaG of these measurements.Complementary to this analysis, a study of new tracking detectors, the pixelised Micromegas, is performed. After calibration, it shows promising efficiencies and time and spatial resolutions.

La suppression des Upsilons en collisions d'ions lourdsultrarelativistes est une mesure clé pour la compréhension de l'état dela matière chaude et déconfinée appelé plasma de quarks et de gluons(PQG). Les sections efficaces des états Upsilon Y(nS) sont mesurées encollisions proton-proton et plomb-plomb à une énergie dans le centrede masse de 2.76 TeV par paires de nucléons. Les états individuelssont mesurés via leur canal de désintégration en deux muons, enutilisant le détecteur CMS au CERN. Les sections efficaces mesuréesen pp et PbPb sont comparées grâce au facteur de modification nucléaire, R_{AA}. Cette observable estcalculée pour l'Upsilon(1S) et l'Upsilon(2S) dans plusieursintervalles d'impulsion transverse, de rapidité et de centralité de lacollision. Une limite supérieure sur la production de l'Upsilon(3S)est estimée. Ces mesures montrent une suppression claire etordonnée, en accord avec l'hypothèse de fonte séquentielle desquarkonia dans le PQG. La suppression mesurée pour l'Upsilon(1S) etl'Upsilon(2S) apparaît indépendante de l'impulsion transverse et de larapidité. Des comparaisons avec les modèles phénoménologiquesdisponibles sont présentées, ne reproduisant pas totalement toutes lesobservations. Cette mesure apporte ainsi de nouvelles contraintessur la modélisation du déconfinement des quarks lourds. / Measurements of Upsilon suppression in ultrarelativistic heavy ioncollisions are key to understanding the hot and deconfined phase ofmatter called Quark-Gluon Plasma (QGP). The cross section of Upsilonstates Y(nS) are measured in proton-proton collisions and in lead-leadcollisions at the centre-of-mass energy of 2.76 TeV per nucleonpair. Individual states are measured through their dimuon decaychannel using the Compact Muon Solenoid (CMS) at CERN. The crosssections measured in pp and PbPb are compared thanks to the nuclearmodification factor, R_{AA}. This observable is computed forUpsilon(1S) and Upsilon(2S) in several bins of transverse momentum,rapidity and centrality of the collision. An upper limit on theproduction of Upsilon(3S) in PbPb is estimated. These measurementsexhibit a clear and ordered suppression pattern, consistent with thehypothesis of sequential melting of quarkonia in the QGP. The measuredUpsilon(1S) and Upsilon(2S) suppressions are observed to beindependent of transverse momentum and rapidity. Comparisons withavailable phenomenological models are presented, however fail toreproduce the full set of observations. This novel measurement thusprovides new constraints on the modeling of heavy quark deconfinement.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第22027号 / 理博第4531号 / 新制||理||1651(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)准教授 菅沼 秀夫, 教授 大西 明, 教授 田中 貴浩 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

Thèse doctorat : Physique Subatomique : Strasbourg 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 15 p.

Thèse doctorat : Physique Subatomique : Strasbourg 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 3 p.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2001. / Vita. Includes bibliographical references. Available also from UMI/Dissertation Abstracts International.