The CMS Electromagnetic Calorimeter for the Higgs boson search H->ZZ^(*)->4e at the LHC. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2006

The CMS Electromagnetic Calorimeter for the Higgs boson search H->ZZ^(*)->4e at the LHC.

Le calorimetre electromagnetique de CMS pour la recherche du boson de Higgs H->ZZ^(*)->4e au LHC.

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Abstract

The work presented in this thesis has been carried out within the CMS (Compact Muon Solenoid) collaboration. CMS is one of the four experiments that will be installed at the LHC (Large Hadron Collider) at CERN. The thesis if focused on the electromagnetic calorimeter of CMS. The performance of the calorimeter is studied in detail using test beam data as well as a full simulation of the complete detector. The electronic noise in the readout chain is analyzed, and two methods to reconstruct the signal amplitude are proposed, one for signals that saturate the readout electronics while the other is intended to be used in case of noise in the readout chain. The thesis also presents a study of the electron reconstruction in CMS. This study has brought to the first definition of the "quality" measu! rement of an electron in CMS, to establish a procedure to esta! blish th e energy scale measurement of the electrons and to combine the information of calorimetry and tracking to have the best estimate of the electron quadri-momentum at vertex. The results of these studies are applied to the analysis of the Higgs decay channel H->ZZ(*)->4e for which both a standard sequential selection strategy and an optimized neural network technique are proposed.
Le travail de cette thèse a été mené au sein de la collaboration CMS (Compact Muon Solenoid), une des quatre experiences en cours d'installation au LHC (Large Hadron Collider) du CERN. La thèse se focalise sur le calorimètre électromagnétique de CMS: les performances du detecteur sont étudiées en détail en utilisant soit des données de tests réalisés sur faisceau d'électrons soit une simulation complète du détecteur. Une étude du bruit de fond électronique dans la chaîne de lecture a conduit à l'élaboration de deux méthodes de reconstruction de l'amplitude des signaux, l'une en cas de saturation de la chaîne et l'autre en cas de bruit de fond cohérent. La thèse presente aussi une étude des méthodes de reconstruction des électrons dans CMS, qui a conduit à la première définition dans CMS de la qualité de mesure d'un électron, à une procédure pour établir l'échelle d'énergie des électrons et à la combinaison des informations du calorimètre et du trajectomètre pour obtenir une estimation optimale de l'impulsion de l'électron au vertex. Ces resultats sont appliqués à l'analyse du potentiel de découverte de l'Higgs dans le canal de désintegration H->ZZ(*)->4e pour lequel une te! chnique standard de selections séquentielles ainsi qu'une technique optimale utilisant des reseaux de neurones sont proposées.
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Dates and versions

pastel-00001953 , version 1 (29-07-2010)

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Cite

Federico Ferri. Le calorimetre electromagnetique de CMS pour la recherche du boson de Higgs H->ZZ^(*)->4e au LHC.. Physique [physics]. Ecole Polytechnique X, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00001953⟩
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