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Measure de la section efficace de production de paires de quarks, top-antitop à l’aide des premières donnees du détecteur ATLAS auprès du LHC / Measurement of Top Pair Production Cross-Section in l + jets Channels in ATLAS at 7 TeV

Yu, Jie 15 May 2011 (has links)
Le but de la thèse est de mesurer la section efficace de production de quarks top-antitop dans le canal lepton + jets dans l'expérience ATLAS au Grand collisionneur de hadrons (LHC). L'analyse utilise les données des collisions proton-proton à 7 TeV collectées en 2010 avec une luminosité intégrée de 33,7 pb-1. La sélection des événements est basée sur la signature de la topologie top-antitop avec 1 électron ou muon, une grande énergie transverse manquante et au moins 4 jets. Le fond QCD multijets est mesuré avec les données elles-mêmes par une "Méthode Matricielle". Trois méthodes sont utilisées pour mesurer le fond W+jets, la méthode d’asymétrie de charge, la méthode de Berends-Giele et une méthode combinant les deux précédentes. Les autres bruits de fond sont estimés à partir MC. Le nombre d'événements de signal top-antitop est obtenu en ajustant la distribution du nombre de jets étiquetés b, en mesurant simultanément l'efficacité d‘étiquetage des quarks b. La section efficace top-antitop est mesurée à 148,1±34,9 pb. Elle est compatible avec la prédiction du Modèle Standard à l’ordre NNLO calculée par le logiciel Hathor. Elle est également en accord avec les mesures par d'autres méthodes. Avec plus de données sur les collisions en 2011, on peut s'attendre à une mesure plus précise de la section efficace top-antitop. / The essential purpose of the thesis is to measure the top pair cross section in lepton+jets channels in the Atlas experiment at Large Hadron Collider (LHC). The analysis is using the proton-proton collision data at 7 TeV collected in 2010 with a luminosity of 33.7 pb-1. The event selection is based on the signature of ttbar topology with 1 electron or muon, large missing transverse energy and at least 4 jets. The QCD multijet background is measured with the data driven “Matrix Method”. Three data driven methods are applied to measure the W+jets background, the charge asymmetry method, the Berends Scaling method and the method combining both. Other backgrounds are estimated from MC.The number of signal ttbar events are obtained by fitting the distribution of the number of b-tagged jet, when the b-tagging efficiency is simultaneously fitted. The ttbar cross section is measured to be 148.1±34.9 pb. It is consistent with the Standard Model prediction at NNLO calculated by Hathor tool. It also agrees with the measurements from other methods. With more collision data in 2011, one can expect a more precise measurement on ttbar cross section.
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Contributions à une première mesure de la masse du boson W dans le canal électronique auprès du détecteur ATLAS / Contributions to a first measurement of the W-boson mass in the electron channel with the ATLAS detector

Hanna, Rémie 29 September 2015 (has links)
Dans ce document, je présente mes contributions à une première mesure de la masse du boson W au LHC, exploitant 4.7 fb⁻¹ de données à 7 TeV, collectées en 2011. Je me concentre surtout sur le canal électronique, W → eν. Dans la première partie, j’aborde des études de performance du calorimètre électromagnétique d’ATLAS, proposant une méthode innovante de correction des profils latéraux de dépôt d'énergie des électrons. Des études de différentes versions de Geant4 sont également abordées. Dans la deuxième partie, je détaille mes contributions après avoir introduit la méthode globale de mesure de la masse du boson W adoptée par ATLAS : je présente dans un premier temps le calcul d’incertitudes systématiques introduites par la modélisation des gerbes de partons dans Pythia8, et une optimisation de l’intervalle d’ajustement en utilisant l’impulsion transverse du lepton, dans le but de réduire les incertitudes correspondantes. Dans un deuxième temps, je présente une estimation de bruit de fond provenant de jets de partons, dans le canal W → eν, en développant une méthode basée sur les données, ainsi que les résultats correspondants, en termes de nombre d’événements et de fractions par rapport aux données. Les incertitudes sur la masse du W provenant de cette méthode sont aussi détaillées. Enfin, un état de l’art de l’analyse est montré, en détaillant les incertitudes dans le canal électronique, en fonction de la pseudo-rapidité et du bruit d’empilement. / In this document, I present my contributions to a first measurement of the W-mass in the LHC using 4.7 fb⁻¹ of 7 TeV data, taken in 2011. I focus on the electron decay channel, W → eν. In the first part, I discuss a study regarding the performance of the electromagnetic calorimeter of the ATLAS detector, presenting a novel method to correct the lateral profiles of electron energy deposit, along with various studies of the different Geant4 physics lists versions. In the second part, I introduce the global methodology for the W-mass measurement used in ATLAS, and discuss my contributions in details. I show in a first step the assessment of uncertainties coming from the parton shower modeling in Pythia8, and the optimization of the lepton's transverse momentum fitting range in order to reduce the systematic uncertainty. In a second step, I present an elaborate data-driven method for the estimation of the multijet background in the W → eν channel, as well as the corresponding results in terms of event yields and fractions with respect to the signal data. The corresponding uncertainties on the W-mass are also shown. Finally, I show the state of the art of the analysis, by gathering the full breakdown of the uncertainties, in bins of pseudorapidity and average pileup.
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Elaboration, characterization and design of ZnS thin films for optoelectronic applications / Synthèse et caractérisation de couches minces de sulfure de zinc : applications physiques et simulations numériques

Jrad, Abdelhak 17 July 2017 (has links)
Le sulfure de zinc est l'un des premiers semiconducteurs découverts. Il a un grand potentiel d’applications grâces à ses propriétés physicochimiques. Il est intensément utilisé dans des applications optoélectroniques, photocatalytiques et pour la détection de gaz. En particulier, il est utilisé pour des applications photovoltaïques. Dans ce contexte, nous avons commencé par l’étude de l’effet du dopage par des métaux de transition (manganèse, cobalt et cuivre) sur les propriétés structurales, microstructurales, morphologiques, optiques, électriques et magnétiques des couches minces de sulfure de zinc préparées par la technique de dépôt chimique en solution (chemical bath deposition (CBD)) par diffraction aux rayons X, spectroscopie photoélectronique X, spectroscopie Raman, spectroscopie infrarouge, microscopie électronique à balayage, spectrophotométrie UV-Vis-NIR, effet Hall et SQUID. En second lieu nous avons étudié l’effet de la variation de l’épaisseur des couches formant la cellule photovoltaïque à base de Cu(In,Ga)Se2 par la simulation numérique à deux dimensions sous éclairement AM1.5 de puissance 100 mW/cm2 effectué sous Silvaco ATLAS / Zinc sulfide is one of the first semiconductors discovered. It has great potential application thanks to its physicochemical properties. It is used extensively in optoelectronic, photocatalytic and gas detection applications. In particular, it is used for photovoltaic applications. In this work, the effect of doping by transition metals (manganese, cobalt and copper) on the structural, microstructural, morphological, optical, electrical and magnetic properties of zinc sulfide thin films prepared by chemical bath deposition (CBD) technique are studied by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, UV-VIS-NIR spectrophotometry, Hall effect and SQUID. The modeling and optimization of higher efficiency Cu(In,Ga)Se2 solar cells are also investigated in this thesis for various layers thickness by using Silvaco ATLAS
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Simulering av hydrauliska dämpare i borrslagverk

Gustavsson, Daniel, Wallin, Jakob January 2008 (has links)
<p>This master thesis consists of the creation of shock absorber models for percussive rock drills. A model of the rock was also developed. These models were connected to existing models of the rock drill to create a complete simulation of the rock drilling process.</p><p>When the models had been created the rock model was evaluated by comparison with measured values from lab tests. The verified rock model was then used to evaluate the shock absorber models.</p><p>Four new shock absorber concepts have been developed. Three of these have been modelled, while the fourth have only been sketched and described.</p><p>The evaluation of the models showed the following:</p><p>• Simulations of the single shock absorber don’t correlate to reality very well. The movement is too rapid and poorly damped.</p><p>• The simulated behaviour of the tandem shock absorber corresponds to reality, but the simulated hydraulic pressures aren’t reliable and neither is the damping.</p><p>• Simulation of the double shock absorber reflects reality fairly well, although the model of the check valve can be improved.</p><p>• There are problems with fluttering damper pressures in simulation whenever an accumulator is connected directly to the damper volume. The problem doesn’t exist if there is a line or an orifice with enough losses between the volume and the accumulator.</p><p>• The feeder system needs to be modelled.</p> / <p>Examensarbetet gick ut på att ta fram simuleringsmodeller av olika dämpare i en bergborrmaskin. Dessutom behövdes en bergmodell som gav korrekta reflexer från berget vid simulering. Dessa modeller kopplades samman med befintliga modeller för att skapa en simulering av hela bergborrningsprocessen.</p><p>Efter att modeller skapats utvärderades bergmodellen mot mätvärden som uppmätts under prov. Efter att bergmodellen verifierats användes den för att verifiera dämparmodellerna.</p><p>Fyra dämparkoncept har tagits fram. Tre av dessa har modellerats, medan det fjärde endast har skissats och förklarats.</p><p>Verifieringen av modellerna visade följande:</p><p>• Simulering av enkeldämpare stämmer dåligt med verkligheten utan ger för snabba och odämpade rörelser.</p><p>• Simulering av dubbeldämparen stämmer bra med verkligheten men modellen över backventilen behöver ses över något.</p><p>• Simulering av tandemdämpare stämmer beteendemässigt men de simulerade trycken är inte tillförlitliga och inte heller dämpningen.</p><p>• Det finns problem med trycksvängningar vid simulering av modeller där dämpvolymen är direkt ansluten till en ackumulator. Om en strypning eller en ledning med tillräckliga förluster ansluter ackumulator och dämpvolym med varandra märks inte detta problem.</p><p>• Modell över matningen behöver tas fram.</p>
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Studies of Charged Higgs Boson Observability in the H->tb Decay at the ATLAS Experiment within the Minimal Supersymmetric Standard Model / Studien zur Beobachtbarkeit von elektrisch geladenen Higgs Bosonen im H->tb Zerfallskanal innerhalb des Minimal Supersymmetrischen Standardmodells am ATLAS Experiment

Göpfert, Thomas 19 January 2011 (has links) (PDF)
This thesis presents a Monte Carlo study of the search for charged Higgs bosons heavier than the mass of the top quark within the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) at the ATLAS experiment at the CERN Large Hadron Collider. Charged Higgs bosons are predicted in many non-minimal Higgs extensions of the Standard Model. Their discovery would be a clear signal for the existence of New Physics beyond the Standard Model, possibly the first experimental evidence to be found if the MSSM is realized in nature. The feasibility of detecting the heavy charged Higgs boson with a mass up to 600 GeV is studied in the decay channel H->tb for an integrated luminosity of 30 inverse femtobarns at a center-of-mass energy of 10 TeV. A major difficulty for charged Higgs boson reconstruction is the combinatorial background in the complex multi-jet final state environment. It is shown that this can be overcome by applying a kinematic fitting procedure and by a subsequent cut-based event and candidate selection. An iterative solution of the developed kinematic fit with non-linear constraints is presented. In addition, the reconstruction of charged Higgs bosons makes high demands on the ability to identify jets containing b-hadrons. A special b-tagging algorithm is introduced and a comparison with first ATLAS data is presented showing good agreement of the expected performance. This study is performed with a realistic simulation of the ATLAS detector and takes into account all dominant experimental uncertainties and statistical uncertainties arising from limited Monte Carlo statistics. The result is given in terms of discovery and exclusion contours in the (m(H), tan(beta)) parameter space in the mhmax scenario of the MSSM. This study indicates that the heavy charged Higgs boson can be discovered in this decay channel only for large values of tan(beta). It, however, can contribute to a combined H sensitivity including other decay channels. Compared to previous studies the discovery reach could be improved. / Die vorliegende Arbeit präsentiert eine Monte Carlo Studie zur Suche nach geladenen Higgs Bosonen mit einer Masse größer als die des top Quarks im Kontext des Minimal Supersymmetrischen Standardmodells (MSSM) am ATLAS Experiment am CERN Large Hadron Collider. Geladene Higgs Bosonen werden von vielen Erweiterungen des Standardmodells vorhergesagt. Ihre Entdeckung wäre ein klares Indiz für neue Physik jenseits des Standardmodells, möglicherweise der erste experimentelle Befund für das MSSM. Eine Machbarkeitsstudie zur Entdeckung geladener Higgs Bosonen mit Massen bis zu 600 GeV im Zerfallskanal H->tb für eine integrierte Luminosität von 30 inversen femtobarn und einer Schwerpunktsenergie von 10 TeV wird vorgestellt. Eine der Hauptschwierigkeiten bei der Rekonstruktion geladener Higgs Bosonen ist der durch den komplexen Endzustand mit vielen Jets auftretende kombinatorische Untergrund. Es wird gezeigt, dass die Rekonstruktion durch Anwendung eines kinematischen Fits mit anschließender schnittbasierter Ereignis- und Kandidatenselektion möglich ist. Eine iterative Lösung des entwickelten kinematischen Fits mit nicht-linearen Zwangsbedingungen wird vorgestellt. Des Weiteren stellt die Rekonstruktion geladener Higgs Bosonen hohe Ansprüche an die Möglichkeit, Jets, welche b-Hadronen beinhalten, zu identifizieren. Ein spezieller b-tagging Algorithmus wird vorgestellt und ein Vergleich mit den ersten ATLAS Daten zeigt eine gute Übereinstimmung mit den erwarteten Eigenschaften. Die Studie wurde mit einer realistischen ATLAS Detektorsimulation durchgeführt und beinhaltet alle dominanten experimentellen Unsicherheiten sowie die statistische Unsicherheiten aufgrund begrenzt vorhandener simulierter Ereignisse. Die erwarteten Entdeckungs- und Ausschlusskonturen im mhmax Szenario des MSSM werden als Funktion der geladenen Higgs Boson Masse und tan(beta) gegeben. Die durchgeführte Studie zeigt, dass geladene Higgs Bosonen in diesem Zerfallskanal nur bei großen Werten von tan(beta) entdeckt werden können. Dennoch kann dieser Zerfallskanal zur H Sensitivität beitragen, wenn andere Zerfallskanäle mit in Betracht gezogen werden. Im Vergleich zu vorherigen Studien konnte die Sensitivität erhöht werden.
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Search for Weakly Produced Supersymmetric Particles in the ATLAS Experiment

Tylmad, Maja January 2014 (has links)
The Large Hadron Collider located at CERN is currently the most powerful particle accelerator and ATLAS is an experiment designed to exploit the high energy proton-proton collisions provided by the LHC. It opens a unique window to search for new physics at very high energy, such as supersymmetry, a postulated symmetry between fermions and bosons. Supersymmetry can provide a solution to the hierarchy problem and a candidate for Dark Matter. It also predicts the existence of new particles with masses around 1 TeV, thus reachable with the LHC. This thesis presents a new search for supersymmetry in a previously unexplored search channel, namely the production of charginos and neutralinos directly decaying to electroweak on-shell gauge bosons, with two leptons, jets, and missing transverse momentum in the final state. The search is performed with proton-proton collision data at a center of mass energy of √s = 8 TeV recorded with the ATLAS experiment in 2012. The design of a signal region sensitive to the new signal is presented and a data driven technique to estimate the Z+jets background is developed. Precise measurements of hadronic jet energies are crucial to search for new physics with ATLAS. A precise energy measurement of hadronic jets requires detailed knowledge of the pulse-shapes from the hadron calorimeter signals. Performance of the ATLAS Tile Calorimeter in this respect is presented using both pion test-beams and proton–proton collision data. / <p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 2 and Paper 4: Technical report from the  ATLAS experiment.</p>
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Simulering av hydrauliska dämpare i borrslagverk

Gustavsson, Daniel, Wallin, Jakob January 2008 (has links)
This master thesis consists of the creation of shock absorber models for percussive rock drills. A model of the rock was also developed. These models were connected to existing models of the rock drill to create a complete simulation of the rock drilling process. When the models had been created the rock model was evaluated by comparison with measured values from lab tests. The verified rock model was then used to evaluate the shock absorber models. Four new shock absorber concepts have been developed. Three of these have been modelled, while the fourth have only been sketched and described. The evaluation of the models showed the following: • Simulations of the single shock absorber don’t correlate to reality very well. The movement is too rapid and poorly damped. • The simulated behaviour of the tandem shock absorber corresponds to reality, but the simulated hydraulic pressures aren’t reliable and neither is the damping. • Simulation of the double shock absorber reflects reality fairly well, although the model of the check valve can be improved. • There are problems with fluttering damper pressures in simulation whenever an accumulator is connected directly to the damper volume. The problem doesn’t exist if there is a line or an orifice with enough losses between the volume and the accumulator. • The feeder system needs to be modelled. / Examensarbetet gick ut på att ta fram simuleringsmodeller av olika dämpare i en bergborrmaskin. Dessutom behövdes en bergmodell som gav korrekta reflexer från berget vid simulering. Dessa modeller kopplades samman med befintliga modeller för att skapa en simulering av hela bergborrningsprocessen. Efter att modeller skapats utvärderades bergmodellen mot mätvärden som uppmätts under prov. Efter att bergmodellen verifierats användes den för att verifiera dämparmodellerna. Fyra dämparkoncept har tagits fram. Tre av dessa har modellerats, medan det fjärde endast har skissats och förklarats. Verifieringen av modellerna visade följande: • Simulering av enkeldämpare stämmer dåligt med verkligheten utan ger för snabba och odämpade rörelser. • Simulering av dubbeldämparen stämmer bra med verkligheten men modellen över backventilen behöver ses över något. • Simulering av tandemdämpare stämmer beteendemässigt men de simulerade trycken är inte tillförlitliga och inte heller dämpningen. • Det finns problem med trycksvängningar vid simulering av modeller där dämpvolymen är direkt ansluten till en ackumulator. Om en strypning eller en ledning med tillräckliga förluster ansluter ackumulator och dämpvolym med varandra märks inte detta problem. • Modell över matningen behöver tas fram.
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Exploration du canal diphoton au LHC : recherche de nouvelles particules et mesure de la masse du boson de Higgs avec le détecteur ATLAS / Exploring the diphoton final state at the LHC at 13 TeV : searches for new particles, and the Higgs boson mass measurement with the ATLAS detector

Grevtsov, Kirill 04 July 2017 (has links)
De nombreux modèles, au delà du modèle standard, prédisent l’existence de résonances se désintégrant en deux photons. La signature expérimentale très spécifique, associée à l’excellente résolution en masse et à la distribution du bruit de fond bien comprise, en font un canal roi pour la recherche de nouvelle physique.Ce document présente la recherche de nouvelles particules se désintégrant en une paire de photons effectuée auprès du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) du CERN avec le détecteur ATLAS. L’ensemble des données de collisions de protons, accumulées en 2015 et 2016, à l’énergie dans le centre de masse de 13 TeV, correspond à 37 fb-1.J’ai développé la méthode et la procédure pour décrire un éventuel signal, en simulant des résonances de masses et largeurs variables. Avec ce modèle j’ai pu calculer l’efficacité de sélection et donner une interprétation statistique des résultats. Cette analyse a permis de montrer que les données collectées sont en accord avec les prédictions du modèle standard. Des limites sur la section efficace de production couplée au rapport d’embranchement en deux photons, en fonction de la masse et de la largeur de la résonance considérée sont présentées.Le calorimètre électromagnétique de ATLAS joue un rôle clé pour cette analysis di-photon. L’excellente résolution en énergie permet de reconstruire électrons et photons avec une précision de l’ordre de 1% aux énergies considérées. J’ai pris part au fonctionnement du calorimètre lors du démarrage du run-2 et décris ici mes contributions.Finalement, un des points clé pour la mesure de la masse du boson de Higgs est la qualité de la calibration de l’énergie des photons. J’ai développé une approche qui permet de prendre en compte l’impact du développement latéral des gerbes électromagnétiques sur la reconstruction de l’énergie. Cette méthode permettra de réduire l’erreur systématique sur la mesure de la masse du boson de Higgs, mesurée par son mode de désintégration en deux photons. / New high-mass states decaying into two photons are predicted in many extensions of the Standard Model (SM). The diphoton final state provides a clean experimental signature with excellent invariant mass resolution and well-known smooth backgrounds.This document presents a search for new particles with diphoton final state at the Large Hadron Collider with the ATLAS detector. The pp collision data used were collected during 2015 and 2016 runs with a center-of-mass energy of 13 TeV. The total corresponding luminosity is ~37 fb-1.In this thesis, I show my contribution to the search of scalar particle. The studies of signal modeling for different mass and width hypothesis will be described in details. The estimation of selection efficiencies and statistical interpretations of results are performed.The data are consistent with the Standard Model background-only hypothesis. Limits on the production cross section times branching ratio to two photons of such resonances as a function of the resonance mass and width are presented.The Liquid Argon electromagnetic calorimeter plays a crucial role in the diphoton analysis. The excellent energy resolution allows to reconstruct objects with high precision. The contribution to operation of LAr calorimeter and its online software will be discussed.The calibration of the electron and photon energy measurements with the electromagnetic calorimeter is performed. The systematic uncertainties related to energy response are one of the largest contribution limiting the precision measurements of the Standard Model Higgs boson mass. The approach to improve the energy response taking into account lateral shower shape development is applied in the calibration procedure.
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Mesure de la section efficace de production électrofaible de quark top dans le mode associé W + t dans le canal dilepton auprès de l'expérience ATLAS au LHC / Cross section measurement of the associated production of a top quark with a W boson in the dilepton channel with the ATLAS detector at LHC

Delemontex, Thomas 05 October 2012 (has links)
Le quark top à été découvert en 1995 par les collaboration dzero~et cdf~au TeVatron. De part sa masse très grande de l'ordre de 172.5 GeV, il est difficile à produire et certaines de ces propriétés nécéssitent encore d'être étudiées avec précision. Le Modèle Standard prévoit deux types de production pour le quark top qui sont la production par paires et la production solitaire ("single top"). Si les modes de production par paires sont maintenant bien connus, sa production solitaire l'ai beaucoup moins notamment à cause de faibles taux de production et de forts bruits de fond. Cette thèse est consacrée à la mesure de la section efficace de production d'un quark top en association avec un boson W dans le canal dilepton au près de l'expérience ATLAS placée sur le Large Hadron Collider (LHC) au CERN. Deux analyses sont présentées dans ce document. La première mesure mondiale de ce processus, réalisée à l'aide des premiers 35 pb-1 de données, est tout d'abord exposée. Cette mesure se veut simple et robuste et utilise au maximum les données pour les diverses estimations de bruits de fond venant entacher la mesure. Une seconde analyse utilisant cette fois toutes les données 7 TeV recueillies en 2011(4.7 fb-1) est aussi présentée. Cette dernière mesure, de sensitivité beaucoup plus grande, fait appel à des techniques de discrimination poussées utilisant des Arbres de Decision Boostés ainsi qu'un traitement statistique plus performant que celui utilisé précédemment. La valeur mesurée de la section efficace W+t est ensuite utilisée afin de contraindre les secteurs électrofaibles du quark top via une mesure de l'élement de matrice CKM |V_tb|. / The top quark was discovered in 1995 by the D0 and CDF experiments at the TeVatron. Due to its great mass, close to 172.5 GeV, the top quark is difficult to produce and some of its properties still need to be deeply studied. The Standard Model predicts two production modes which are the top quark pair production and the single top production. The top pair production is now well known unlike the single top production which exhibits lower production rates and higher background contamination. This thesis is devoted to the determination of the cross-section of the associated production of a top quark with a W boson in the dilepton channel using the ATLAS detector at the Large Hadron Collider (LHC). Two analyzes are presented in this document. The first analysis corresponds to the first measurement ever of the W+t process using the 2010 ATLAS dataset (35 pb-1 of data). This measurement is simple and robust and uses as much as possible data driven techniques for the various estimates of background contamination. A second analysis that uses the whole 7 TeV dataset collected during 2011 (4.7 fb-1) is also presented. This last study uses advanced discrimination techniques and refined statistical treatments in order to increase the global sensitivity of the measurement. The measured value of the W+t cross section is then used to constrain the top quark electroweak sector via a measurement of the CKM matrix element | V_tb |.
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À la recherche d'un boson de Higgs chargé impliquant des signatures leptoniques à l'aide de l'expérience ATLAS. / Hunting the charged Higgs boson with lepton signatures in the ATLAS experiment

Madsen, Alexander 22 May 2015 (has links)
Cette thèse présente la recherche d'un boson de Higgs chargé (H+) qui serait produit dans les collisions proton-proton à des énergies de 7 TeV$ et 8 TeV, en utilisant les données recueillies par l'expérience ATLAS au LHC (Large Hadron Collider). Plusieurs canaux de recherche sont utilisés, présentant la caractéristique commune de contenir au moins un lepton chargé (électron ou muon) énergétique, ce qui réduit efficacement le bruit de fond contenant des jets, tout en permettant un déclenchement efficace du détecteur.Ici le boson de Higgs chargé se désintègre en un lepton tau et un neutrino, ce qui conduit à des états finaux avec deux leptons chargés, ou bien un lepton chargé et un tau hadronique. Une source importante de taus mal identifiés provient de quarks et de gluons, par l'intermédiaire des jets hadroniques qu'ils initient. Plusieurs méthodes ont été développées pour estimer ce bruit de fond, l'une d'elles étant basée directement sur les données. Des processus avec des bosons de Higgs chargés dont la masse est soit en dessous soit au-dessus de celle du quark top sont considérés. Avec l'ensemble de données recueillies à une énergie de 8 TeV, correspondant à une luminosité intégrée de 20,3/fb, des limites avec un taux de confiance de 95% sont placées sur le rapport de branchement Br(t -> bH+)*Br(H+ -> tau nu) entre 1,1 et 0,3% pour des masses du boson de Higgs chargé entre 80 GeV et 160 GeV, et sur la section efficace de production du boson de Higgs chargé en association avec un quark top entre 0,53 et 0,04 pb, pour un boson de Higgs chargé ayant cette fois une masse comprise entre 180 GeV et 1 TeV. / This thesis presents searches for a charged Higgs boson (H+) in proton-proton collisions with center-of-mass energies of 7 TeV and 8 TeV, using data collected by the ATLAS experiment at the CERN Large Hadron Collider. Multiple search channels are used with a common characteristic of at least one charged lepton (electron or muon) that effectively reduces the multi-jet background and is used for efficient triggering.Charged Higgs bosons decaying to a tau lepton and a neutrino are searched for using final states with two charged leptons or one charged lepton and a hadronically decaying tau. A significant background originates from quark- and gluon-initiated jets that may be misidentified as hadronic tau decays. Methods to estimate this background are developed, including a largely data-driven matrix method. Signal processes with a charged Higgs boson mass below or above that of the top quark are considered. With the dataset collected at a center-of-mass energy of 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 20.3/fb, upper limits at 95% confidence level are placed on the branching fraction Br(t -> bH+)*Br(H+ -> tau nu) in the range 1.1-0.3% for charged Higgs boson masses between 80 GeV and 160 GeV, and on the top-quark associated charged Higgs boson production cross section in the range 0.53-0.04 pb for charged Higgs boson masses between 180 GeV and 1 TeV.

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