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Description
10:00 - 10:15 : Electron identification optimisation and searches for an extended scalar sector with ATLAS
Venugopal Ellajosyula
The increased instantaneous luminosity at Run 2 induces a larger number of simultaneous collisions ("pile-up") at each beam crossing. In each event containing a hard collision, the backgroup from particles produced by the additional interactions can distort the performance, in particular the particle identification. It is therefore important to re-tune the identification algorithms and to use all
possible handles to control the efficiencies using collected data. The first year of the PhD was devoted to optimise the electron identification in the low PT range and to initiate an analysis devoted to the measurement of the electron identification efficiency using W events with Run 2 data.
The study of the extension of the scalar sector has started. The main physics goal is the investigation of the Doublet-Triplet model, where a Y=2 scalar triplet is merged to the more classical doublet. The model has not been fully investigated on the phenomenology side and one of the first goals was to produce a functional interface to the phenomenology engines (FeynRules +Madgraph), such that events can be simulated and further used to estimate the experimental impact of such a model. The phenomenology of this model includes four more scalars predicted in addition to the SM Higgs boson, including a doubly charged boson H++/--, potentially leading to spectacular experimental signatures at LHC. The focus will be the signature induced by a very small vev for the triplet, as suggested by the precision measurements, leading to enhanced decays of H++/-- to charged weak bosons. This signature was not yet investigated at the LHC and extrapolation of the (more classical) searches in the dilepton channel reveals a large potential for discovery with the new data.
10:15 - 10:30 : Overview of the LHCb activities (Morgan Martin)
10:30 - 10:45 : Search for new physics in the b to ccbars CP violating decays with LHCb detector at LHC
Morgan Martin
The LHCb experiment is designed to carry out precision measurements in beauty and charm sectors. One of the core physics program at LHCb is the determination of CP-violating phase phi_s in the transition b to ccbars. The existence of the CP-violation permits unambiguous discrimination between matter and antimatter. However CP-violation in the Standard Model is too small to explain the matter/antimatter asymmetry in the universe. On the other hand, some new physics models predict additionnal sources of CP-violation, in particular in loop mediated processes. The interference between Bs meson decay amplitudes to CP final state directly or via mixing gives rise to a measurable CP-violating phase phi_s, which is predicted to be phi_s^{SM}= (-0.0363 +/- 0.0013) rad in the Standard Model. However, such process may receive contributions from new physics and change the value of phi_s. At present, the most precise measurement of phi_s is given by the LHCb experiment, using the decay Bs to J/psi phi, with J/psi is reconstructed in mu^+ mu^- and phi is reconstructed in K^+K^-. The measured phi_s is phi_s^{exp} = (0.058 +/- 0.049 +/- 0.006) rad, which is still dominated by the statistical uncertainty. Study of other decays that are sensitive to phi_s would be very useful.
The Bs to eta_c phi decay is such process, and has never been studied before. A multivariate analysis based pre-selection has been developed for Bs to eta_c phi, with eta_c is reconstructed in 4h, and phi is reconstructed in K^+K^-. The normalization channel is Bs to J/psi (4h) phi, which is also study. As soon as the run2 LHC data will be available this year, Bs to J/psi (mu^+ mu^-) phi analysis will also study.
10:45 - 11:00 : Overview of the imXgam activities (Christian Morel)
11:00 - 11:15 : Développement de la tomodensitométrie spectrale à rayons X avec un détecteur à pixels hybrides en tellurure de cadmium.
Loriane Portal
Le détecteur XPAD3 est un détecteur basé sur la technologie des pixels hybrides, qui a été développé au CPPM. Il est composé d’un demi-million de pixels organisés en 8 barrettes de 120 × 560 pixels de (130 × 130) μm2. Possédant chacun leur propre électronique de lecture, les pixels sont connectés à l’aide d’une microbille conductrice à la partie sensible du détecteur : le capteur composé d’un semi-conducteur. Du fait de cette constitution, ce détecteur présente deux avantages notables pour l’imagerie pré-clinique : le fonctionnement en mode comptage de photons et la capacité de fixer un seuil en énergie pour chaque pixel. Les photons détectés et comptés individuellement permettent de s’affranchir du bruit électronique présent dans les détecteurs à intégration de charges et ainsi d’obtenir des images présentant un meilleur rapport signal-sur-bruit. On peut alors faire le choix de travailler soit avec un meilleur contraste soit en diminuant la dose reçue par les tissus, augmentant ainsi le bruit statistique de Poisson au détriment du contraste. De plus, la capacité de fixer un seuil en énergie permet l’accès à l’information spectrale des photons détectés, ouvrant la voie à une nouvelle méthode d’imagerie : la tomodensitométrie spectrale.
L’une des méthodes permettant d’accéder à une tomodensitométrie spectrale est la méthode dite d’ima- gerie au K-edge. Elle repose sur la caractéristique propre à chaque atome, de présenter un saut, appelé "K-edge" dans sa courbe de probabilité d’absorption photoélectrique des photons X, à l’énergie de liaison des électrons de la couche K de l’élément chimique. Il est alors possible, en effectuant une analyse soustrac- tive de deux acquisitions dans des fenêtres d’énergie de part et d’autre du "K-edge", d’isoler et d’identifier un agent de contraste, permettant ainsi d’obtenir une image fonctionnelle en plus de l’image anatomique obtenue en tomodensitométrie classique.
La faisabilité de la tomodensitométrie spectrale a déjà été prouvée avec un détecteur XPAD3 présentant un capteur en silicium de 500 μm d’épaisseur. Cependant, le silicium présente une efficacité de détection fortement dépendante de l’énergie, qui diminue considérablement aux hautes énergies, passant de 90% à 12 keV à moins de 20% à 30 keV. De ce fait, son utilisation atteint ses limites dans les expériences utilisant des rayons X dépassant une énergie de 30 keV, limitant ainsi les valeurs de K-edge accessibles au détecteur et les agents de contrastes utilisables avec cette nouvelle modalité spectrale.
L’équipe imXgam du CPPM, dans le cadre du projet CHiPSpeCT, a par conséquent développé un détecteur XPAD3 hybride à capteur en tellurure de cadmium (CdTe) de 750 μm d’épaisseur, offrant une surface totale de détection de (120 × 70) mm2. Le CdTe présente une densité plus élevée que le silicium (6,2 ρ/cm3 contre 2,3 ρ/cm3), ce qui lui confère une efficacité de détection nettement supérieure (de l’ordre de 80% à 30 keV), permettant d’ouvrir la voie à l’utilisation d’agents de contraste tels que le gadolinium qui présente un K-edge de 50 keV ou encore l’or (80 keV), en tomodensitométrie spectrale.
Les objectifs de ma thèse sont d’intégrer le détecteur XPAD3/CdTe au démonstrateur PIXSCAN II, tomodensitomètre dédié au petit animal développé au sein de l’équipe imXgam du CPPM dans le cadre de France Life Imaging, d’étudier ses capacités d’imagerie, et d’explorer l’imagerie au K-edge de différents agents de contraste tels que l’iode, le gadolinium ou encore l’or sur fantômes puis sur la souris pour caractériser la vascularisation, l’inflammation et la prolifération de tumeurs.
