R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 1.

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2 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 1

3 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 2 Etude du quark top dans l ’expérience ATLAS 1.ATLAS auprès du LHC 2.Physique du quark top au LHC 3.Reconstruction des objets 4.Conclusion R. Torres

4 Etude du top dans l'experience ATLAS 3 LHC Collisionneur pp démarrage 2007  s=14 TeV luminosité 10 34 cm -2.s -1 CMS ALICE LHCB ATLAS

5 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 4 Sections éfficaces Nombre d ’événements total : 10 9 s -1 Nombre d ’événements ttbar: 10 s -1 2 ordres de grandeur de plus que le Tevatron  LHC véritable usine à quark top

6 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 5 Le détecteur ATLAS Statut du détecteur en 2006

7 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 6 Détecteurs internes Bonne résolution sur les impulsions des particules chargées Efficacité de reconstruction des traces isolées Détecteur de vertex à pixels SCT TRT

8 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 7 Calorimètres Mesure de l ’énergie Identification des électrons et des photons Reconstruction des gerbes électromagnetiques et hadroniques

9 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 8 Spectromètre à muon Reconstruire les trajectoires des muons mesure de l’impulsion des muons

10 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 9 Programme de physique d’ATLAS Recherche du boson de Higgs Recherche des particules supersymétriques Mesures et test du Modèle Standard, principalement dans la physique du top

11 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 10 Production et décroissance 8.10 6 événement ttbar par an 2 modes de décroissance: t jjj b t j b Décroissance semileptonique  statistique haute et mesure précise

12 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 11 Simulation - Description  sélection des événements  =1 Lepton isolé: de haute impulsion transverse p T >20 GeV, |  |<2.5  ≥ 4 Jets: cone  R=0.4, p T >30 GeV, |  |<2.5  2 b-tagged jets: poid>4.5  P T miss : p T >20 GeV  differences entre 2 simulations “Rome” et “CSC” :  Génération des évenements : Correction du temps de vie du tau (0 dans Rome)  Détecteur : Ajout d’une couche de pixels (barrel+endcap)  Reconstruction: Modification de la reconstruction des muons

13 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 12 Reconstruction des leptons Reconstruction des leptons CSC/Moore Rome/Moore  Electron: Perte de 5% d’efficacité de reconstruction  Muon: Gain de 10% d’efficacité avec la nouvelle reconstruction des muons,  isolation: coupure à 6 GeV ElectronsMuons Nouvelle couche de pixels

14 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 13 Lepton/jet resolution  Electron: la nouvelle couche de pixels augmente la resolution et la queue  Muon: légère amélioration en  et P t  Jet: aucune modification mais une moins bonne precision sur la reconstruction par rapport aux leptons CSC/Moore Rome/Moore Electrons Muons Jets Nouvelle couche de pixel 2% 8%

15 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 14 b-tagging performance c-jet light-jet  Performance: dégradée comparée à Rome malgré la nouvelle couche de pixels  Cause: temps de vie du tau nul dans Rome  rejection si on ne prend pas les jets venant du tau  =60% R uds+  R uds RR CSC12050025 Rome 160 SV1+IP3D cut for CSC  b (%) 10 R CSC Rome

16 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 15 reconstruction du top W jj: on combine tous les jets 2 à 2. Sélection si  M inv -M w  <20 GeV Jet de b choisi si  M inv -M t  <35 GeV Rappel: plus de 4 jets reconstruis (inclus 2 jets de b) W : reconstruction de P t avec l ’énergie transverse manquante. On fixe la valeur du W pour calculer P z on prend le jet de b restant pour la reconstruction du top

17 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 16 reconstruction du top  Aucun changement sur la distribution de la masse du top  Cause: la résolution sur la masse du top est dominée par la reconstruction des jets qui n’a pas changé entre Rome et CSC top Leptonique top Hadronique CSC Rome

18 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 17 Conclusion  modification de la fonction de structure du proton  rajout du temps de vie du lepton tau  rajout d’une couche de pixels  modification de la reconstruction des muons  La reconstruction des jets domine celle de l’évenement ttbar L ’expérience ATLAS auprès du LHC permettra une étude approfondie des propriétés du top. Dans l’étude comparative qui a été menée entre les deux versions de la simulation les différences sont: Ces changements ont des impacts sur la reconstruction des leptons.

19 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 18 P t miss [E l +  (P t ) 2 +(P z ) 2 ] 2 -(P x l + P x ) 2 -(P y l + P y ) 2 -(P z l + P z ) 2 =M w 2

20 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 19 CSC vs Rome: Lepton isolation  Electron: no change compare to Rome  Muon: more isolated than in Rome  Assess effect of new PYTHIA showering with AcerMC tt (5205) Electrons Muons CSC/Moore CSC/Muonboy Rome/Moore

21 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 20 CSC vs Rome: Lepton resolution  Electron: resolution and tails slightly increased due to new pixel layer  Muon: improved Moore reconstruction, Muonboy ~ Moore  = 1.8 / 1.6%  = 0.6 / 0.6.10 -3  = 0.18 / 0.18  = 0.12 / 0.12  = 0.5 / 0.6.10 -3  = 2.4 / 2.6% Electrons Muons New pixel layer Moore improved  = 2.3%  = 0.6.10 -3  = 0.12 CSC/Moore CSC/Muonboy Rome/Moore

22 R. Torres Etude du top dans l'experience ATLAS 21 CSC vs Rome: Jet/Ptmiss  No change compare to Rome  = 8.8 / 8.8%  = 17 / 17  = 15 / 15 %  = 25 / 25.10 -3 All jets pTmiss (Topo)  Reconstructed jets compared to MC jets before calibration (match.  R<0.1) CSC Rome

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