RECHERCHE ET FILTRAGE DU BOSON DE HIGGS NEUTRE DANS LE CANAL DIMUON DANS L'EXPERIENCE DELPHI AU LEP

RECHERCHE ET FILTRAGE DU BOSON DE HIGGS NEUTRE DANS LE CANAL DIMUON DANS L'EXPERIENCE DELPHI AU LEP
Author: RENATA.. ZUKANOVICH-FUNCHAL
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Release: 1991
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CETTE THESE EST UNE CONTRIBUTION A LA RECHERCHE DU BOSON DE HIGGS NEUTRE DANS LE DETECTEUR DELPHI DU LEP. NOUS Y PROPOSONS UN FILTRE EN LIGNE POUR SEPARER LES EVENEMENTS DU CANAL DIMUON OU LE Z SE DESINTEGRE EN UN Z VIRTUEL ET UN HIGGS NEUTRE, LE Z VIRTUEL SE DESINTEGRANT PAR LA SUITE EN DEUX MUONS DES AUTRES EVENEMENTS PRIS PAR LE DETECTEUR. CE FILTRE FAIT PARTIE DU PROGRAMME DE TRIGGER DE NIVEAU QUATRE DES EMULATEURS 3081/E DE DELPHI. NOUS DISCUTONS LES MOTIVATIONS EXPERIMENTALES ET THEORIQUES D'UN TEL FILTRE EN LIGNE, SES AVANTAGES EN TERMES DE TEMPS DE CALCUL CONSOMME ET DE VOLUME DE DONNEES TRAITEES ET L'IMPORTANCE D'UNE TELLE PROCEDURE POUR LA RECHERCHE DES PARTICULES A L'AVENIR. LE SIGNAL A PLUSIEURS MASSES ET LE BRUIT DE FOND ATTENDU ONT ETE SIMULES PAR MONTE-CARLO. SUR CES EVENEMENTS, NOUS AVONS MIS AU POINT NOS COUPURES ET CALCULE L'EFFICACITE DE NOTRE FILTRE EN FONCTION DE LA MASSE DU HIGGS NEUTRE ENTRE 3 ET 50 GEV/C#2. NOUS AVONS PASSE LE FILTRE SUR LES DONNEES PRISES PAR DELPHI EN 1990, L'EQUIVALENT DE 90 540 Z#H#A#D, ENTRE 88.2 ET 94.2 GEV. LE RESULTAT OBTENU A ETE COMPARE AUX PREDICTIONS DE LA SIMULATION. NOTRE RESULTAT EXCLUT AVEC 95% DE CONFIANCE LA FOURCHETTE DE MASSE DU HIGGS ENTRE 3 ET 9 GEV/C#2. CELA CONFIRME, DANS CETTE REGION DE L'ESPACE DE PHASE, LES RESULTATS ANNONCES PAR NOTRE COLLABORATION

Recherche Du Boson de Higgs Standard Dans Le Canal WH a L'experience D0 Aupres Du Tevatron

Recherche Du Boson de Higgs Standard Dans Le Canal WH a L'experience D0 Aupres Du Tevatron
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Total Pages: 285
Release: 2008
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The Higgs mechanism provides the Standard Model with an appropriate theory of the origin of the mass of gauge bosons and elementary fermions. The Higgs boson has not yet been discovered, but a lower limit on its mass has been set at 114.4 GeV at 95% con dence level by the Lep collaborations. Higgs searches are now being pursued at the Tevatron, a proton - anti-proton collider with a centreof- mass energy of 1.96TeV. At low mass the most sensitive channel is the associated production of a Higgs with a W boson. An analysis has been performed in the decay channel in which the Higgs goes into a b$\bar{b}$ pair and the W decays to a muon and a neutrino with 1 fb-1 of Run IIa data recorded by the DØ detector. The analysis relies on all the sub-detector components but most particularly on the calorimeter which is essential for reconstruction of the b$\bar{b}$ system. Good tracking and a b-identi cation neural network tool provide improved b-tagging performance which is crucial for this analysis. Because the energy resolution of jets is of paramount importance when hunting for a two-jet resonance bump, work has also been conducted on devising a better-performing calibration for jets which exhibit a muon and a neutrino in their fragmentation chain. The WH analysis is performed on a W+2 and W+3 jet event topology. Events containing a muon, missing transverse energy and two or three jets are selected; the jets are then b-tagged. The doubletagged and single-tagged channels are analysed separately so as to provide additional sensitivity. Signal-background separation via a neural network algorithme has furthermore been developed in the analysis in order to enhance sensitivity. This search for a standard Higgs boson has been conducted for Higgs masses ranging from 100GeV to 150GeV. Upper limits on production cross-section times branching ratio have been set. For a Higgs mass of 115GeV, the upper limit is set at 2.00 pb at 95% con dence level in the channel WH → [mu] b$\bar{b}$ and 1.37 pb when combining the two channels WH → [mu] b$\bar{b}$ and WH → e b$\bar{b}$, which is to be compared to the theoretical prediction of 0.136 pb. Those results have been submitted for publication, and are used in the global combination of Cdf's and DØ's Higgs analyses.

Search for the Higgs Boson and for Anomalous Quartic Gauge Boson Couplings in the WW Channel with Dielectron Events with the D0 Experiment at the Tevatron; Recherche Du Boson de Higgs Et de Couplages de Jauge Quartiques Anormaux Dans Le Canal WW en Électrons Dans L'expérience D0 Au Tevatron

Search for the Higgs Boson and for Anomalous Quartic Gauge Boson Couplings in the WW Channel with Dielectron Events with the D0 Experiment at the Tevatron; Recherche Du Boson de Higgs Et de Couplages de Jauge Quartiques Anormaux Dans Le Canal WW en Électrons Dans L'expérience D0 Au Tevatron
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Total Pages: 268
Release: 2013
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Le paysage de la physique des particules a subi des changements majeurs entre le début de cette thèse, en septembre 2010, et sa n en juin 2013. On peut notamment qualier l'année 2012 de date-clé dans l'histoire de la physique des particules. En 2012, une nouvelle particule a été découverte au LHC [1, 2], dont la majeure partie de la communauté s'accorde aujourd'hui à dire qu'il s'agit très probablement du boson de Higgs. Cet événement est intervenu peu après une sorte de passage de relais entre le Tevatron, arrêté le 30 septembre 2011, et le LHC, dont les toutes premières collisions sont intervenues le 23 novembre 2009.

Contribution to the Higgs Boson Discovery in the Diphoton Channel at LHC

Contribution to the Higgs Boson Discovery in the Diphoton Channel at LHC
Author: Liwen Yao
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Total Pages: 176
Release: 2013
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Depuis 40 ans, le Modèle Standard (SM) résiste ‡ tous les tests expérimentaux auquel il a été soumis. Néanmoins, le boson de Higgs, particule clé introduite pour donner une masse aux particules du SM via le mécanisme de Brou-Englert-Higgs, a été recherché sans succès jusqu'‡ ce que les expériences ATLAS et CMS annoncent la découverte d'une particule candidate en 2012. Cette thèse constitue une contribution ‡ cette découverte dans l'expérience ATLAS et traite de la découverte de cette particule dans son canal de désintégration en deux photons. La calibration en Énergie des photons est déterminante dans la recherche du boson de Higgs dans le canal deux photons. Trois améliorations de la calibration sont introduits dans cette thèse: La première concerne l'intercalibration en phi des photons. La seconde méthode de calibration Étudiée concerne la calibration du presampler d'ATLAS. La troisième méthode utilise des techniques multivariées (MVA) combinant différentes mesures de la structure spatiale de la gerbe électromagnétique déposée par chaque photon dans le calorimètre Électromagnétique. Le résultat de cette calibration est ensuite appliqué au cas de la recherche du Higgs en deux photons. La recherche du Higgs en 2 photons présentée dans cette thèse est comparée aux performances de l'analyse publique d'ATLAS présentée en mars 2013. Avec l'utilisation de la calibration multivariée et l'utilisation de la méthode multivariée appliquée ‡ la sélection VBF, la sensibilité obtenue est comparée avec le résultat officiel. Une Étude menée pour mettre en place la vérification automatique de la qualité en ligne des données d'ATLAS est Également présentée dans cette thèse.

Recherche Du Boson de Higgs Dans L'état Final Dimuonique Et Étude de L'asymétrie de Production de la Paire Top Antitop Avec L'expérience DO Auprès Du Tevatron; Higgs Boson Search in the Dimuonique Final State and Study of the Top Pair Antitop Production Asymmetry with the DO Experiment at the Tevatron

Recherche Du Boson de Higgs Dans L'état Final Dimuonique Et Étude de L'asymétrie de Production de la Paire Top Antitop Avec L'expérience DO Auprès Du Tevatron; Higgs Boson Search in the Dimuonique Final State and Study of the Top Pair Antitop Production Asymmetry with the DO Experiment at the Tevatron
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Total Pages: 266
Release: 2014
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Two high energy particle physics analyses are presented in this PhD report using events with two leptons oppositely charged and with missing transverse energy. These events are selected using 9.7 fb-1 of total pp collisions data collected with the DØ detector at the TeVatron at √s=1.96 TeV.The first analysis is the research of the Higgs boson decaying in the H→WW→[mu][nu][mu][nu] channel. No significant excess above the background prediction is observed.Upper limits on Higgs boson production cross-section are computed in the standard model framework but also in the 4th generation of fermions and in the fermiophobic coupling to Higgs boson hypotheses. In order to validate the research methodology, the W boson pair production cross-section is measured.The second analysis is the measurement of the forward-backward asymmetry of the tt pair production. This is the first measurement in the dileptonic channel at DØ experiment. In this context, a new tt pair kinematic reconstruction is used (matrix element method) to give a raw measurement of the forward-backward asymmetry. Thanks to a dedicated calibration method, we give a final measurement of AFB=18.0 ± 6.0 (stat) ± 3.3 (syst).

Search for the Higgs Boson Produced in Association with Top Quarks with the CMS Detector at the LHC

Search for the Higgs Boson Produced in Association with Top Quarks with the CMS Detector at the LHC
Author: Cristina Martin Perez
Publisher: Springer Nature
Total Pages: 291
Release: 2022-02-09
Genre: Science
ISBN: 3030902064

In this work, the interaction between the Higgs boson and the top quark is studied with the proton-proton collisions at 13 TeV provided by the LHC at the CMS detector at CERN (Geneva). At the LHC, these particles are produced simultaneously via the associate production of the Higgs boson with one top quark (tH process) or two top quarks (ttH process). Compared to many other possible outcomes of the proton-proton interactions, these processes are very rare, as the top quark and the Higgs boson are the heaviest elementary particles known. Hence, identifying them constitutes a significant experimental challenge. A high particle selection efficiency in the CMS detector is therefore crucial. At the core of this selection stands the Level-1 (L1) trigger system, a system that filters collision events to retain only those with potential interest for physics analysis. The selection of hadronically decaying τ leptons, expected from the Higgs boson decays, is especially demanding due to the large background arising from the QCD interactions. The first part of this thesis presents the optimization of the L1 τ algorithm in Run 2 (2016-2018) and Run 3 (2022-2024) of the LHC. It includes the development of a novel trigger concept for the High-Luminosity LHC, foreseen to start in 2027 and to deliver 5 times the current instantaneous luminosity. To this end, sophisticated algorithms based on machine learning approaches are used, facilitated by the increasingly modern technology and powerful computation of the trigger system. The second part of the work presents the search of the tH and ttH processes with the subsequent decays of the Higgs boson to pairs of τ lepton, W bosons or Z bosons, making use of the data recorded during Run 2. The presence of multiple particles in the final state, along with the low cross section of the processes, makes the search an ideal use case for multivariant discriminants that enhance the selectivity of the signals and reject the overwhelming background contributions. The discriminants presented are built using state-of-the-art machine learning techniques, able to capture the correlations amongst the processes involved, as well as the so-called Matrix Element Method (MEM), which combines the theoretical description of the processes with the detector resolution effects. The level of sophistication of the methods used, along with the unprecedented amount of collision data analyzed, result in the most stringent measurements of the tH and ttH cross sections up to date.

Observation of a New State in the Search for the Higgs Boson at CMS

Observation of a New State in the Search for the Higgs Boson at CMS
Author: Giovanni Petrucciani
Publisher: Springer
Total Pages: 232
Release: 2014-12-04
Genre: Science
ISBN: 8876424822

This book describes the searches that lead to the discovery of a Higgs boson performed at CMS, one of the two main experiments at the CERN LHC. After an overview of the theory and of the CMS experiment, all search channels are described, with emphasis on the ones with the best sensitivity. The statistical methodology used to analyse and the outcomes of the searches and the discovery results are then presented in detail.

Search for the production of a Higgs boson in association with top quarks and decaying into a b-quark pair and b-jet identification with the ATLAS experiment at LHC

Search for the production of a Higgs boson in association with top quarks and decaying into a b-quark pair and b-jet identification with the ATLAS experiment at LHC
Author: Thomas Calvet
Publisher:
Total Pages: 0
Release: 2017
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En Juillet 2012, les expériences ATLAS et CMS annoncent la découverte d'une nouvelle particule de masse 125 GeV, compatible avec le boson de Higgs prédit par le Modèle Standard. Pour établir la nature de ce boson de Higgs et la comparer au Modèle Standard, il est nécessaire de mesurer le complage du boson de Higgs au fermions. En particulier le quark top possède le plus fort couplage de Yukawa avec le boson de Higgs. Ce couplage est accessible par le processus de production d'un boson de Higgs en association avec une paire de quarks tops (ttH). Cette thèse présente la recherche d'évènement ttH où le boson de Higgs se désintègre en deux quark b dans les données du Run 2 recueillies en 2015 et 2016 par le détecteur ATLAS. La composition du bruit de fond ainsi que la mesure du signal ttH dans les données sont obtenues à partir d'un ajustement statistique des prédictions aux données. Le bruit de fond tt+jets étant la plus grande source d'incertitudes sur le signal, une attention particulière est portée à sa description. La détection des jets issus de quarks b, appelé b-tagging, est primordiale pour l'analyse ttH(H->bb) dont l'état final contient quatre quarks b. Afin d'améliorer la compréhension des performances des algorithmes de b-tagging pour le Run 2, la définition des jets de saveur b dans les simulations Monte Carlo est revisitée. Les algorithmes standards du b-tagging ne permettant pas la différenciation des jets contenant un ou deux quarks b, une méthode spécifique a été développée et est présentée dans cette thèse.

Finding the Higgs Boson of the Standard Model in the Channel ZH {u2192} E+e-b$\bar{b}$ with the D0 Detector at the Tevatron; Recherche Du Boson de Higgs Du Nideke Standard Dans Le Canal ZH {u2192} E+e-b$\bar{b}$ Avec Le Detecteur DØ Aupres Du Tevatron

Finding the Higgs Boson of the Standard Model in the Channel ZH {u2192} E+e-b$\bar{b}$ with the D0 Detector at the Tevatron; Recherche Du Boson de Higgs Du Nideke Standard Dans Le Canal ZH {u2192} E+e-b$\bar{b}$ Avec Le Detecteur DØ Aupres Du Tevatron
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Total Pages: 162
Release: 2010
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The organization of this thesis consists of three main ideas: the first presents the theoretical framework and experimental, as well as objects used in the analysis and the second relates to the various work tasks of service that I performed on the calorimeter, and the third is the search for the Higgs boson in the channel ZH → e+e-b$ar{b}$. Thus, this thesis has the following structure: Chapter 1 is an introduction to the standard model of particle physics and the Higgs mechanism; Chapter 2 is an overview of the complex and the acceleration of the Tevatron at Fermilab DØ detector; Chapter 3 is an introduction to physical objects used in this thesis; Chapter 4 presents the study made on correcting the energy measured in the calorimeter; Chapter 5 describes the study of certification of electrons in the calorimeter; Chapter 6 describes the study of certification of electrons in the intercryostat region of calorimeter; Chapter 7 Detailed analysis on the search for Higgs production in the channel ZH → e+e-b$ar{b}$; and Chapter 8 presents the final results of the calculations of upper limits to the production cross section of the Higgs boson on a range of low masses.