Après la découverte au Large Hadron Collider (LHC) d'un boson de Higgs compatible avec celui du modèle standard, les futurs projets de collisionneurs tels que le Collisionneur Linéaire International ILC sont proposés pour succéder au LHC. Les deux détecteurs proposés pour être placés au point de collision de l'ILC, le Grand Détecteur International ILD et le Détecteur en Silicium SiD, seront des détecteurs généralistes, conçus pour permettre l'application des algorithmes de suivi de particules, principal sujet d'intérêt de cette thèse. Le calorimètre hadronique à lecture semi-digitale SDHCAL développé essentiellement à l'IPN de Lyon, fait partie des options pour le calorimètre hadronique du détecteur ILD. Les travaux effectués dans cette thèse portent sur le développement d'un algorithme de suivi de particules basé sur la topologie en arbre des gerbes hadroniques. Après une première implémentation pour le prototype du SDHCAL d'une taille d'un mètre cube, une seconde implémentation est proposée pour reconstruire les particules issues des collisions dans le détecteur ILD. A l'aide de données issues de simulations numériques, les performances physiques sont extraites. Dans le cas de la version dédiée au prototype du SDHCAL, les résultats sont comparés aux données récoltées lors des différents tests sur faisceau.En parallèle de ces travaux, un logiciel de surveillance de données en ligne générique nommé DQM4HEP a été développé. Des analyses spécifiques aux données récoltées par le prototype du SDHCAL lors des divers tests sur faisceau, ont été déployées afin de tester le logiciel / After the discovery of a Higgs boson compatible with the standard model one at the Large Hadron Collider (LHC), future project of particle colliders such as the ILC are suggested to succeed the LHC. The two detectors at the collision point, the International Large Detector (ILD) and the Silicon Detector (SiD), are generalist detectors, deigned to allow the application of particle flow algorithms, main topic of interest of this thesis.The semi-digital hadronic calorimeter (SDHCAL), mainly developped at the IPNL, is one the options for the hadronic calorimeterof the ILD detector. The researches presented in this thesis are focused on particle flow development based on the tree topology of hadronic showers. After a first implementation for the SDHCAL physics prototype, a second one is proposed to reconstruct the particles from collisions in the ILD detector. Using Monte-Carlo data samples, physics performances are extracted. In the first version case, results are compared to available test beam data recorded by the SDHCAL prototype at CERN.In parrallel of this work, a data quality monitoring framework, called DQM4HEP, has been developped. Analyzes specific to SDHCAL data taken during beam tests have been deployed in order to test the software

This thesis describes the optimisation of the calorimeter design for collider experiments at the future Compact Linear Collider (CLIC) and the International Linear Collider (ILC). The detector design of these experiments is built around high-granularity Particle Flow Calorimetry that, in contrast to traditional calorimetry, uses the energy measurements for charged particles from the tracking detectors. This can only be realised if calorimetric energy deposits from charged particles can be separated from those of neutral particles. This is made possible with fine granularity calorimeters and sophisticated pattern recognition software, which is provided by the PandoraPFA algorithm. This thesis presents results on Particle Flow calorimetry performance for a number of detector configurations. To obtain these results a new calibration procedure was developed and applied to the detector simulation and reconstruction to ensure optimal performance was achieved for each detector configuration considered. This thesis also describes the development of a software compensation technique that vastly improves the intrinsic energy resolution of a Particle Flow Calorimetry detector. This technique is implemented within the PandoraPFA framework and demonstrates the gains that can be made by fully exploiting the information provided by the fine granularity calorimeters envisaged at a future linear collider. A study of the sensitivity of the CLIC experiment to anomalous gauge couplings that {affect} vector boson scattering processes is presented. These anomalous couplings provide insight into possible beyond standard model physics. This study, which utilises the excellent jet energy resolution from Particle Flow Calorimetry, was performed at centre-of-mass energies of 1.4 TeV and 3 TeV with integrated luminosities of 1.5$\text{ab}^{-1}$ and 2$\text{ab}^{-1}$ respectively. The precision achievable at CLIC is shown to be approximately one to two orders of magnitude better than that currently offered by the LHC. In addition, a study into various technology options for the CLIC vertex detector is described.