Study of the decay properties of the Higgs boson into two b quarks and upgrade of the ATLAS inner tracker
Étude de la désintégration du boson de Higgs en deux quarks b et amélioration du trajectographe de l'expérience ATLAS
Résumé
This thesis is focussing on the search for the Standard Model Higgs boson decaying to a pair of b-quarks (bb) in the vector boson associated production mode (VH) with the data collected with the ATLAS experiment at 13 TeV corresponding to an integrated luminosity of 79.8 fb-1. An excess of events compatible with the SM Higgs boson is detected with an observed (expected) significance of 4.9 (4.3) standard deviations and a signal strength of 1.16 +/- 0.26. The analysis is combined with the results obtained previously and the analysis performed with other decay modes from one hand and other production modes on the other hand. The observation of the production and decay modes can be claimed with an observed (expected) significance of 5.3 (4.8) standard deviations for the first one and 5.4 (5.5) standard deviations for the second. Several improvements are discussed concerning the QCD background rejection and background modelling using multivariate techniques.
From 2026 the LHC will enter in a new phase, providing collisions at an unprecedented rate. To understand the potential gains from that period, an extrapolation study is presented. Two scenarios of extrapolation are proposed, and the results are interpreted in terms of cross-section and signal strength. Due to the new conditions, the ATLAS Inner-Tracker will have to be upgraded to benefit from the new technologies developed to be more radiation hard and improve its resolution. Three productions of planar sensors aiming at reducing their thickness and increasing the geometrical acceptance are presented. The electrical properties and detection efficiencies have been measured on beams and are presented in this document.
Cette thèse présente la recherche de la désintégration du boson de Higgs en deux quarks b avec production associée d’un boson vecteur (VH) avec les données collectées par l’expérience ATLAS à 13 TeV correspondant à une luminosité intégrée de 79.8 fb-1. Un excès d’évènements compatible avec cette particule est mesuré avec une significance observée (attendue) de 4.9 (4.3) déviations standard et une intensité de signal de 1.16 +/- 0.26. Le résultat est combiné avec les mesures obtenues précédemment et les analyses utilisant d’autres modes de désintégration et de production. Les modes de désintégration bb et production VH sont observés avec une significance observée (attendue) respective de 5.3 (4.8) et 5.4 (5.5) déviations standard. Plusieurs améliorations possibles sont débattues concernant la réjection de bruit QCD et la modélisation des bruits de fond utilisant des techniques multivariées.
À partir de 2026 le LHC entrera dans une phase nouvelle, produisant des collisions à un rythme inégalé. Afin de mesurer les potentiels gains, une étude d'extrapolation est présentée. Deux scénarios d'hypothèses sont proposés, et les résultats sont interprétés en termes de section efficace et d'intensité de signal. Du fait de ces conditions de collision, le trajectographe de l'expérience ATLAS va devoir être changé en utilisant les dernières technologies développées améliorant sa résolution spatiale et sa resistance aux radiations. Trois productions de capteurs planaires présentant une épaisseur réduite et une couverture géométrique étendue sont décrites. Les propriétés électriques et les efficacités de détection ont été mesurées sur faisceau et sont présentées dans ce document.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)