Journée des thèses : ATLAS 2e partie & Interdisciplinarité
par
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14:00 - 14:45 : ATLAS PhD student presentations
Optimization of electron identification criteria and search for supersymmetry in final states with two same sign leptons using 2015 ATLAS data
Sébastien KHAN
With the restart of the LHC in 2015, the ATLAS electron identification algorithms had to be optimized for new experimental conditions, with an increased proton-proton collision center-of-mass energy from 8 to 13 TeV and potentially a higher luminosity inducing a larger number of simultaneous collisions. The first part of the talk will be dedicated to this optimization work, achieved in time for the 2015 data taking.
The increase of the pp collision center-of-mass energy can already be exploited with the 2015 data (3.3 fb⁻¹) to search for supersymmetry, in particular for the production of superparners of the gluons and the third generation quarks. Such a search with same sign lepton final states using the full dataset collected by ATLAS in 2015 will be presented in the second part of the talk. More details will be given on the estimation of the fake background, key point of the analysis.
Higgs searches through ttH associated production with the ATLAS detector at LHC
Chao WANG
The goal of the thesis is the precise measurement of the Higgs properties as well as the search for new physics signals in multi-lepton events. The Run2 data collected at Large Hadron Collider by the ATLAS experiment at a center of mass energy of 13/14 TeV will be exploited. New methods are developed to improve the significance of ttH channel and study the properties of the Higgs boson.
WWW Analysis with Run I Data
Ruiqi ZHANG
Presents the search for three W bosons production in proton-proton collision at LHC using the final state with three leptons. The data sample is collected by the ATLAS detector at a centre-of-mass energy of 8 TeV and corresponds to an integrated luminosity of 20.3 fb−1. The observations agree with the Standard Model background predictions and therefore no significant WWW signal could be measured. The limits on the total and fiducial cross sections are used to extract bounds on anomalous quartic gauge couplings.
14:45 - 15:00 : Études théorique et expérimentale des effets singuliers induits par les muons atmosphériques sur les technologies numériques d'échelle nanométrique.
Pierre LI CAVOLI
L’atmosphère terrestre est soumise à un bombardement permanent de rayons cosmiques qui sont le plus souvent des protons très énergétique. En se désintégrant dans l’atmosphère, ces rayonscosmiques produisent des particules secondaires qui à leur tour peuvent interagir avec l’environnement créant ainsi une réaction en chaîne sous forme de cascade de particules. Ces particules secondaires sont composées de protons, de neutrons, d'électrons, de pions et de muons. Lorsqu’elles parviennent à la surface terrestre, elles peuvent induire des défaillances appelées Single-Event Effect dans les systèmes électroniques qui peuvent aller du simple changement d’état logique jusqu’à la panne complète du système. Alors que le muons atmosphériques sont les particules secondaires les plus abondantes au sol (flux de 104.m2.min−1), leur étude a toujours été négligée car les seuils de sensibilité des technologies électroniques étaient largement supérieurs à la capacité de ces muons à déposer suffisamment de charges. Depuis 2010, des publications ont démontré que les technologies les plus avancées (inférieures à 65 nm) sont sensibles à l’ionisation des protons et encore plus à celle des muons. Cette problématique représente aujourd'hui à la fois un défi scientifique pour quantifier ces phénomènes d'ionisation des protons et des muons et à la fois un enjeu économique pour les applications technologiques développées par les industriels. L'intégration technologique qui conduit à une diminution des seuils de sensibilités aux SEE exige que ces deux types de particules (proton et muon) soient prises en compte dans l'estimation des risques. Cette thèse a ainsi pour objectif la caractérisation fine des interactions des muons et des protons avec le silicium. La démarche retenue consiste à développer une base de données permettant de modéliser l'interaction des protons et des muons dans les technologies d'échelles nanométriques. Le couplage de cette base de données avec la plate-forme MUSCA SEP3 de prédiction des SEE développée par l’ONERA permet ensuite de modéliser l'impact de ces particules sur des circuits fonctionnels (mémoire SRAM, imageurs CCD ou APS ...). Cette démarche de modélisation est complétée par une approche expérimentale permettant de lier et de valider le modèle théorique avec une mesure de l'environnement local.
Après une phase bibliographique, la prise en main de plusieurs outils dédiés comme par exemple GEANT4 avec le le CPPM à consisté à bien identifier les différents mécanismes d'interaction. Des campagnes de mesures au Laboratoire Souterrain Bas Bruit avec une camera scientifique ont été réalisées. Le principe d'utilisation de cette camera consiste à mesurer dynamiquement les niveaux de charges induits par l'interaction des particules dans les pixels de la matrice CCD. Le choix du LSBB se justifie par sa spécificité d'être suffisamment enfoui pour couper les composantes neutronique et protonique de l'environnement radiatif naturel. En parallèle, l’élaboration d'une base de données contenant les détails des interactions proton-silicium avec GEANT4 a été réalisée. Cette base de données contient la morphologie 3D de dépôt de charge de proton interagissant dans le silicium pour plusieurs angles incidents (0 à 85°) et énergies incidentes (de 0.5 à 5 MeV). Cette base de données est compatible avec la plateforme MUSCA SEP3, ce qui permet d'évaluer directement l'apport de description sur l'évaluation des risques. Cette base de donnée a permis de mettre en évidence la nécessité de considérer le dépôt radial d’énergie des protons dans les semi-conducteurs à base de silicium. En utilisant la même approche, la prochaine étape est de finaliser le module d’interaction muon-silicium de GEANT4.