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Academic literature on the topic 'Détecteur de pied de gerbe'
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Dissertations / Theses on the topic "Détecteur de pied de gerbe"
1
Aspell, Paul. "Conception et mise au point de l'électronique frontale du détecteur de pied de gerbe (Preshower) de l'expérience CMS." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10169.
Full textAbstract:
Les collisionneurs de particules utilisés dans les expériences modernes de physique des hautes énergies, sont entourés de très gros détecteurs comprenant un nombre important de capteurs qui mesurent la charge des particules les traversant. Le détecteur Preshower (détecteur de pied de gerbe) de l'expérience CMS est un calorimètre électromagnétique à échantillonnage qui produit des gerbes électromagnétiques quand il est traversé par des électrons ou des photons provenant des interactions protons-protons dans le LHC. Sa raison d'être est l'identification des photons issus de la désintégration des pions neutres, afin de les discerner des photons issus de la désintégration la plus probable du boson de Higgs, H[exposant 0] [vers] γγ. Ce détecteur comporte 4̃300 capteurs silicium de 32 canaux et couvre une surface totale de 16. 4 mètres carrés. Les circuits intégrés qui constituent l'électronique de lecture frontale (PACE), assurent la mesure de la charge de chaque canal individuellement avec une grande précision, un bruit faible, sur une grande gamme dynamique (4 fc à 1. 6 pC), à la fréquence de 40 MHz et dans un environnement radiatif intense. Cette thèse présente la conception et la mise en au point de ces ASICs. Le premier chapitre présente le détecteur Preshower et définit les spécifications dictées par la physique. Le deuxième chapitre a trait aux radiations, leurs effets sur les composants électroniques et les moyens de durcissement (méthodes de conception/choix des filières technologiques) pour résister à la radioactivité du LHC. Les chapitres 3 à 5 présentent la conception et les résultats de mesures de deux développements de PACE. Deux architectures de mémoire analogique sont notamment discutées, l'une basée sur une technique d'intégration de courant, l'autre sur une technique de tension échantillonnée. Des résultats expérimentaux obtenus sur un prototype électromécanique de Preshower, monté sur un faisceau test, sont également présentés.
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Cornat, Rémi. "Conception et réalisation de l'électronique frontale du détecteur de pied de gerbe et de l'unité de décision du système du premier niveau de déclenchement de l'expérience LHCb." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001997.
Full textAbstract:
Les expériences de physique des particules associées au collisionneur LHC devront traiter une collision toutes les 25 ns sur plusieurs centaines de milliers de voies de mesure. La quantité de données produites est considérable.<br> Sur l'expérience LHCb une unité de décision en effectue une première sélection. Nous proposons une solution pour sa réalisation. Il s'agit d'une électronique numérique pipelines à 40 MHz et réalisée en composants programmables avec des interfaces LVDS. Une première version du banc de test est présentée afin de générer des stimuli à la cadence de 40 MHz pour des mots jusqu'à 512 bits.<br> Le preshower fait partie du système calorimétrique de LHCb. Il est composé de 6000 voies de mesure. Le signal physique est d'abord mis en forme grâce à des intégrations analogiques sur 25ns sans temps mort (ASIC). Au bout de 20m de câble, les valeurs d'intégrales (en tension) sont numérisées puis traitées sur une centaine de cartes frontales.<br> La réalisation de prototypes de la partie de traitement des données ont permis de mettre en concurrence une technologie programmable et une technologie ASIC (AMS 0,35 µm) et de prendre en compte les contraintes fortes en terme de nombre de voies de mesure par carte (128 demi-voies) et de résistance aux radiations.
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Conte, E. "Recherche de la violation des symétries CP et T dans les réactions Lambda0_b –> Lambda0 + un méson vecteur. Validation de l'architecture de lecture des canaux du détecteur de pied de gerbe de l'expérience LHCb." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00261494.
Full textAbstract:
Cette thèse explore la physique des baryons beaux dans le cadre de l'expérience LHCb. L'axe de recherche considéré porte sur les désintégrations Lambda0_b –> Lambda0 V avec V un méson vecteur tel que J/Psi(mu+mu-), phi(K+K-), omega(pi+pi-pi0) ou encore le mélange rho0-omega0(pi+pi-). Ces processus offrent la possibilité de tester la symétrie CP, dans un secteur (celui des baryons) où aucune violation n'a été observée, et la symétrie T, dont les preuves de sa violation sont limitées. Parmi les autres perspectives envisageables, une mesure précise du temps de vie du Lambda0_b pourrait contribuer à la résolution du puzzle théorico-expérimental aujourd'hui observé. Un modèle phénoménologique des désintégrations Lambda0_b –> Lambda0 V a été développé, à partir duquel les rapports d'embranchement et les distributions angulaires ont été estimés. Une étude approfondie de la reconstruction et de la sélection de ces réactions par le détecteur LHCb montre que le canal Lambda0_b –> Lambda0 J/Psi est le canal phare sur le plan statistique et pureté du signal. La mesure du temps de vie du Lambda0_b est le résultat le plus rapidement accessible ; les contraintes sur les asymétries dues à la violation de CP et la violation de T nécessitent plusieurs années de prise de données, avant d'obtenir un résultat significatif. En outre, un travail instrumental a été mené sur l'électronique de lecture, dite Front-End, des canaux du détecteur de pied de gerbe de l'expérience. Cette contribution comprend la validation des cartes électroniques prototypes et la mise en place des outils requis pour la qualification des 100 cartes de production.
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Conte, Eric. "Recherche de la violation des symétries CP et T dans les réactions Lambda0_b -> Lambda 0 + un méson vecteur. Validation de l'architecture de lecture des canaux du détecteur de pied de gerbe de l'expérience LHCb." Clermont-Ferrand 2, 2007. http://www.theses.fr/2007CLF21785.
Full textAbstract:
Cette thèse explore la physique des baryons beaux dans le cadre de l'expérience LHCb. L'axe de recherche considéré porte sur les désintégrations lambda0b en lambda0 V avec V un méson vecteur tel que J/psi (µ+ µ-), phi (K+K-), oméga (pi+pi-pi0) ou encore le mélange rhô0 _ oméga0 (pi+pi-). Ces processus offrent la possibilité de tester la symétrie CP, dans un secteur (celui des baryons) où aucune violation n'a été observée, et la symétrie T, dont les preuves de sa violation sont limitées. Parmi les autres perspectives envisageables, une mesure précise du temps de vie du lambda0b pourrait contribuer à la résolution du puzzle théorico-expérimental aujourd'hui observé. Un modèle phénoménologique des désintégrations lambda0b en lamda0 V a été développé, à partir duquel les rapports d'embrachement et les distributions angulaires ont été estimés. Une étude approfondie de la reconstruction et de la sélection de ces réactions par le détecteur LHCb montre que le canal lambda0b en lambda J/psi est le canal phare sur le plan statistique et pureté du signal. La mesure du temps de vie du lambda0b est le résultat le plus rapidement accessible ; les contraintes sur les asymétries dues à la violation de CP et la violation de T nécessitent plusieurs années de prise de données, avant d'obtenir un résultat significatif. En outre, un travail instrumental a été mené sur l'électronique de lecture, dite Front-End, des canaux du détecteur de pied de gerbe de l'expérience. Cette contribution comprend la validation des cartes électroniques prototypes et la mise en place des outils requis pour la qualification des 100 cartes de production
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Mahout, Gilles. "Etude, réalisation et test d'un détecteur de pieds de gerbes à argon liquide pour le LHC." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10007.
Full textAbstract:
Dans sa course aux hautes energies, le cern envisage la construction d'un nouveau collisionneur pour l'an 2000: le lhc, collisionneur p-p dont les energies mises en jeu seront de l'ordre du tev. Une telle realisation est fortement motivee par la comprehension du mecanisme de generation de masse dont la meilleure theorie actuelle reside dans le mecanisme dit de higgs. Situe autour du point de collision, le detecteur atlas est charge d'analyser le produit des interactions. Il devra repondre a de forts taux de rayonnement et etre tres rapide. Un detecteur de position, dit detecteur de pieds de gerbes, viendra equiper la partie calorimetrique d'atlas. Il sera charge de reconnaitre spatialement la desintegration du boson de higgs, signature du mecanisme de higgs, en deux photons. Il devra apporter en plus une correction en energie sur le calorimetre electromagnetique. Le present document expose l'etude et la realisation d'un detecteur de pieds de gerbes a argon liquide soumis aux contraintes du collisionneur. Il donne des resultats de simulation sur la resolution spatiale et angulaire obtenue avec ce detecteur, ainsi que sur la resolution en energie atteinte dans le calorimetre electromagnetique a l'aide de sa correction en energie. Un prototype construit de cet appareil et teste en faisceau est decrit. La presentation des resultats de ces tests, en adequation avec ceux de monte-carlo, conclut ce rapport
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Borras, D. "Mesure du temps de vie de la composante CP paire du $B{^0} _{s}$ dans LHCb. Qualification des phototubes du preshower." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00283199.
Full textAbstract:
Ce document de thèse présente un travail à la fois instrumental et de prospective pour la Physique dans le cadre de l'expérience LHCb, sise auprès de la machine LHC, au Cern, dont la mise en service est prévue au printemps 2008. Collisionneur proton-proton délivrant une énergie dans le centre de masse de 14 TeV, le LHC produira nominalement dans l'expérience LHCb 1012 paires de particules belles par an. Après les succès expérimentaux remarquables enregistrés par les usines à mésons B BaBar (SLAC) et Belle (KEK), le Modèle Standard (MS) de la Physique des Particules accommode correctement l'ensemble des données de la Physique des Saveurs et singulièrement le mécanisme CKM est établi comme la source dominante de violation de la symétrie CP dans les systèmes de particules contenant un quark beau ou un quark étrange. La très grande statistique dont disposera l'expérience LHCb devrait permettre à la fois la scrutation de modes rares particulièrement sensibles à des contributions de Nouvelle Physique et des mesures de précision pour une métrologie améliorée des paramètres pertinents du MS. Dans ce cadre, il sera possible de faire une exploration systématique des propriétés du méson $B{^0} _{s}$. Ce travail de thèse porte sur la faisabilité d'une mesure précise du temps de vie de la composante courte de cette particule par l'étude de sa désintégration $B{^0} _{s}\ to \ D ^{+}_{s} D^{-}_{s}$ dont l'état final est CP pair. Nous avons montré qu'une précision de 2% pouvait être atteinte après une année de prise de données à la luminosité nominale et contraignait significativement la différence de largeurs $ \Delta Gamma _ {s} /Gamma {s}$. L'autre volet de ce travail de thèse concerne la qualification des photodétecteurs qui équipent le détecteur de pieds de gerbe pour lequel l'équipe de Clermont a la responsabilité de l'entièreté de la chaîne de lecture. Le photodétecteur que nous avons retenu est un photomultiplicateur compact 64 anodes produit par la compagnie Hamamatsu. J'ai participé à la caractérisation systématique et à la certification des 100 tubes du détecteur au moyen d'un banc de test spécialement conçu à cette fin. Un élément crucial de ces études à été la mise en évidence d'une diaphonie entre canaux inacceptable au regard des spécifications de physique pour une fraction non négligeable de la production et la sélection finale du nombre de tubes nécessaires qui satisfaisaient tous les critères d'acceptation.
7
Chevallier, Florent. "Mesure de la section efficace de production de quarks top en paires dans le canal lepton+jets à DØ et à ATLAS et interprétation en terme de boson de Higgs chargé dans ATLAS." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10054.
Full textAbstract:
La mise en évidence de nouvelle physique est l'un des enjeux des expériences auprès des grands collisionneurs TeVatron et LHC. Le quark top se place dans ce contexte de recherche. Des mesures de couplages et de propriétés du quark top non conformes aux prédictions théoriques seraient les premiers effets indirects d'une physique non décrite par le Modèle Standard. Le travail décrit dans cette thèse porte sur l'étude de la section efficace de production de quarks top par interaction forte au sein des deux collaborations D0 et ATLAS. Mon travail à D0 a tout d'abord consisté en l'amélioration de la reconstruction des électrons de faible impulsion au sein de jets. Ce nouvel algorithme peut désormais être utilisé pour identifier les jets de quarks b, produits dans les événements top-antitop recherchés. Ce travail s'est poursuivi par une analyse de mesure de la section efficace de production de paires de quarks top, avec 420 pb-1 de données de l'expérience D0. Les résultats de cette analyse sont en accord avec les prédictions du Modèle Standard. Dans l'expérience ATLAS, mon travail a consisté à élaborer une procédure de sélection des événements top-antitop, en adaptant les connaissances et les techniques issues de l'expérience D0 à l'environnement plus exigeant des collisions du LHC. Cette analyse a permis d'identifier les sources d'incertitudes qui auront un impact sur la mesure. Pour une année de fonctionnement du détecteur à basse luminosité, cette section efficace pourrait être mesurée avec une précision de quelques pourcents. Cette sensibilité permettrait de déceler des signes de nouvelle physique. La phénoménologie des événements top-antitop est modifiée par la présence de bosons de Higgs chargés apparaissant dans des modèles standard non minimaux. L'analyse effectuée dans ce nouveau cadre théorique a ainsi montré qu'une découverte serait possible pour certaines régions de l'espace des paramètres<br>One of the main challenges of the current and future colliders TeVatron and LHC is the discovery of physics beyond the Standard Model. This goal may be accessible through precision measurements in the top quark sector. Deviations from theoretical predictions may bring to light the first indirect signs of new physics. The work exposed in this thesis deals with the production cross-section of top quark pairs via the strong interaction, within both D0 and ATLAS collaborations. Firstly, I've worked at D0 on the improvement of the reconstruction of soft electrons, in order to tag b-jets produced in top-antitop quarks events. Then I focused myself on the measurement of the top quark pair production cross-section with 420 pb-1 of D0 data. The measured cross-section is in agreement with the Standard Model expectations. In the ATLAS experiment, I tried to develop a procedure in ordrer to select top quark pair events, using the knowledge and the techniques from the D0 experiment. This work also highlighted the main systematic sources that can affect the sensitivity of the measurement. After one year of data taking at low luminosity, this preliminary analysis obtains a sensitivity at a few percent level, leading to a good discovery potential of new physic signs, like charged Higgs bosons. These new particles appear in non minimal standard models, and modify the phenomenology of top pair events. This new analysis has shown a good sensitivity for some regions of the parameter space
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Chevallier, Florent. "Mesure de la section efficace de production de quarks top en paires dans le canal lepton+jets à D0 et à ATLAS et interprétation en terme de boson de Higgs chargé dans ATLAS." Phd thesis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00181009.
Full textAbstract:
La mise en évidence de nouvelle physique est l'un des enjeux des expériences auprès des grands collisionneurs TeVatron et LHC. Le quark top se place dans ce contexte de recherche. Des mesures de couplages et de propriétés du quark top non conformes aux prédictions théoriques seraient les premiers effets indirects d'une physique non décrite par le Modèle Standard.<br /><br />Le travail décrit dans cette thèse porte sur l'étude de la section efficace de production de quarks top par interaction forte au sein des deux collaborations D0 et ATLAS.<br /><br />Mon travail à D0 a tout d'abord consisté en l'amélioration de la reconstruction des électrons de faible impulsion au sein de jets. Ce nouvel algorithme peut désormais être utilisé pour identifier les jets de quarks b, produits dans les événements top-antitop recherchés. Ce travail s'est poursuivi par une analyse de mesure de la section efficace de production de paires de quarks top, avec 420 pb-1 de données de l'expérience D0. Les résultats de cette analyse sont en accord avec les prédictions du Modèle Standard.<br /><br />Dans l'expérience ATLAS, mon travail a consisté à élaborer une procédure de sélection des événements top-antitop, en adaptant les connaissances et les techniques issues de l'expérience D0 à l'environnement plus exigeant des collisions du LHC. Cette analyse a permis d'identifier les sources d'incertitudes qui auront un impact sur la mesure. Pour une année de fonctionnement du détecteur à basse luminosité, cette section efficace pourrait être mesurée avec une précision de quelques pourcents. Cette sensibilité permettrait de déceler des signes de nouvelle physique. La phénoménologie des événements top-antitop est modifiée par la présence de bosons de Higgs chargés apparaissant dans des modèles standard non minimaux. L'analyse effectuée dans ce nouveau cadre théorique a ainsi montré qu'une découverte serait possible pour certaines régions de l'espace des paramètres.