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Determining the jet energy scale and resolution of the forward calorimeters in the ATLAS experiment at the large hadron collider

The jet energy scale and resolution of the forward calorimeters of the ATLAS detector are two important measurements for physics analyses dependent on missing transverse energy measurements and jet tagging efficiencies. This thesis investigates the validity of the current calibration or jet energy scale of the ATLAS forward calorimeters in the pseudorapidity region of 3.6< | eta | <4.6 using the di-jet balance method. The jet energy resolution is also investigated for this region using the same technique. This analysis was applied to the data collected from proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV in 2010, which corresponds to a total integrated luminosity of approximately 35 inverse picobarns. It is shown that the current jet energy scale is clearly not satisfactory and needs to be corrected. Correction factors for the jet energy scale are derived and shown to considerably improve the overall calibration. The jet energy resolution is also shown to have a stochastic term of (180 +38/-16)% square-root of GeV/c for 2-jet events and (210 +48/-71)% square-root of GeV/c for the 3 or more jet events. / L'échelle en énergie des jets et la résolution en énergie des calorimètres vers l'avant du détecteur ATLAS constituent deux mesures importantes pour les analyses de physique qui dépendent de l'énergie transversale manquante et de l'ecacité d'identication des jets. Cette thèse étudie la validité de la présente calibration qui détermine l'échelle en énergie des calorimètres vers l'avant d'ATLAS dans la région de pseudorapidité 3.6< | eta | <4.6 en utilisant la technique des balance des di-jets. La résolution en énergie des jets est aussi étudiée dans cette région en utilisant la même technique. Cette analyse est faite pour les données recueillies en 2010 pour des collisions proton-proton à une énergie du centre de masse de 7 TeV, correspondant à une luminosité intégrée totale d'environ 35 picobarns inverses. Il y est démontré que l'échelle en energie des jets utilisée en ce moment est loin d'être satisfaisante et se doit dêtre corrigée. Les facteurs de correction pour l'échelle en énergie des jets sont donc calculés, démontrant une amélioration considérable de la calibration générale. La résolution en énergie des jets est alors déterminée, indiquant un terme stochastique de (180 +38/-16)% racine carrée de GeV/c pour les événements à 2-jets et (210 +48/-71)% racine carrée de GeV/c pour les événements à 3 ou plus jets.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.114494
Date January 2013
CreatorsErnst, Wesley
ContributorsBrigitte Vachon (Internal/Supervisor), Francois Corriveau (Internal/Cosupervisor2)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Physics)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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