First measurement of the WZ production cross section with the CMS detector at the LHC
Première mesure de la production de WZ avec le détecteur CMS au LHC
Résumé
In this thesis work, the first measurement of the WZ cross section with the CMS detector at the LHC using the leptonic modes is presented. The response of the electromagnetic calorimeter (ECAL) is studied through the measurement of the muon stopping power in the lead tungstate of the ECAL. Electron objects are commissioned with the first data so to be used for any analyses. With the cosmic ray data, the muon stopping power in the lead tungstate of the electromagnetic calorimeter was measured over the momentum range 5-1000 GeV/c and found consistent with expectations. Such a result allowed to extend the validity of the ECAL energy scale, previously set with 120 GeV/c electron beam, down to the sub-GeV region consistently with 1.004+0.002-0.003(stat.) ±0.019(syst.). With the LHC starting operation, commissioning studies were dedicated to the electron reconstruction, with particular attention to the very first stage of the tracking in the inner tracker layers. The algorithms were accurately optimized, with an electron sample from W boson decay and fully validated with order 14/pb of data. The physics measurement is the cross section of the WZ associated production in pp collisions at √s =7TeV. The clean leptonic signature allowed for an efficient signal extraction in each considered channel and a good background rejection. The first event was observed with 36/pb of data. With 1.09/fb, the WZ cross section was measured for the first time at √s =7TeV σ(WZ) = 19.11+3.30-2.53(stat.) ±1.10(syst.)±1.15(lumi.)pb and found consistent with the SM expectation (18.57+0.75−0.58pb NLO).
Cette thèse présente la première mesure de production du W Z avec le détecteur CMS au LHC en utilisant les modes leptoniques. La réponse du calorimètre électromagnétique (ECAL) est étudiée par la mesure du pouvoir d'arrêt de muons dans le tungstate de plomb d'ECAL. Les électrons sont validés avec les premières données pour être utilisable dans toutes les analyses. Avec les données de rayons cosmiques, le pouvoir d'arrêt de muons traversants le tungstate de plomb du calorimètre électromagnétique a été mesuré pour une gamme d'impulsion 5-1000 GeV/c. Le résultat compatible avec l'attendu a permis de valider l'échelle d'énergie d'ECAL, déterminée auparavant avec un faisceau d'électrons de 120 GeV/c, dans la région du sub-GeV en accord avec 1.004+0.002-0.003(stat.) ±0.019(syst.). Les données des premières collisions de LHC ont permis la vérification des algorithmes de reconstruction des électrons, en particulier pour la détermination des pré-traces dans la partie la plus interne du trajectographe. Les algorithmes ont été optimisés, sur des électrons issus de désintégrations de bosons W et entièrement validés avec 14/pb de données environ. La mesure physique est la section efficace de production des bosons associés WZ dans les collisions proton-proton à √s =7TeV. La signature claire de la désintégration en leptons permet l'extraction efficace du signal et la réjection du bruit de fond, pour chaque canal considéré. Le premier évènement a été observé avec 36/pb de données. Avec 1.09/fb, la section de production de WZ a été mesurée pour la première fois à √s =7TeV σ(WZ) = 19.11+3.30-2.53(stat.)±1.10(syst.)±1.15(lumi.)pb et trouvée en accord avec la prédiction du Model Standard (18.57+0.75-0.58 pb NLO).
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