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Reconstruire au LHC

Lorsque le LHC sera à sa luminosité maximale, 25 interactions $p-p$ sont en moyenne attendues par croisement de faisceaux mais une seule de ces interactions est à l'origine du déclenchement et de la prise de données. Les autres interactions sont essentiellement constituées de collisions élastiques, diffractives, double diffractives et faiblement inélastiques ce qui complique considérablement la reconstruction des traces. En effet, même si l'on peut aisément supprimer, après reconstruction, les traces dont l'impulsion transverse est inférieure à 1 GeV, rien ne peut nous aider à éliminer les "hits" correspondants avant la reconstruction des traces.

Les figures [*] et [*] illustrent la multiplicité des traces pour un événement $H \rightarrow \mu \mu \mu \mu$ présenté dans le plan transverse (perpendiculaire à l'axe du faisceau).

Figure: avec les événements de pile-up superposés.
\includegraphics [angle=00,scale=0.45]{/afs/cern.ch/user/s/smoreau/scratch0/smoreau/these/images/H-4mu+pileup.ps}
Figure: sans les événements de pile-up superposés.
\includegraphics [angle=00,scale=0.45]{/afs/cern.ch/user/s/smoreau/scratch0/smoreau/these/images/H-4mu.ps}
Figures [*] et [*] : Représentation dans le plan transverse (à l'axe du faisceau) de la multiplicité des traces lors d'une interaction produisant un $H \rightarrow \mu \mu \mu \mu$.

De plus, dans le cadre de la physique attendue au LHC, il est important de reconstruire de façon précise tous les vertex présents. Dans un premier temps, nous aurons à reconstruire le vertex primaire issu de l'interaction proton-proton puis les vertex secondaires plus éloignés de l'axe du faisceau. Ces deux types de vertex nécessitent des méthodes de reconstruction différentes. Les vertex primaires doivent être reconstruits de façon précise pour une bonne résolution sur le calcul de l'énergie transverse manquante. En effet sans une très bonne précision, la reconstruction des événements tels que $ H \rightarrow \gamma \gamma $ où aucune trace ne pointe sur le vertex primaire (figure [*]) est difficile.

Figure: Représentation dans le plan transverse du canal de désintégration du boson de Higgs en deux photons.
\includegraphics [angle=90,scale=0.5]{/afs/cern.ch/user/s/smoreau/scratch0/smoreau/these/images/H-2gamma.eps}


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Stephanie Moreau
2003-04-09