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o N d’ordre 239-2009
LYCEN – T 2009-40




Thèse

présentée devant

l’Université Claude Bernard Lyon-I

Ecole Doctorale de Physique et d’Astrophysique

pour l’obtention du

DIPLOME de DOCTORAT
Spécialité : Physique des Particules

(arrêté du 7 août 2006)


par

Clément BÂTY



Contribution à la calibration des photons par les
désintégrations radiatives Z → µµ γ, dans
l’expérience CMS au LHC (CERN)
Soutenue le 26 novembre 2009
devant la Commission d’Examen


Jury : M. J.-L. Agram
M. J. Alcaraz-Maestre Rapporteur
M. P. Depasse
Mme S. Gascon-Shotkin Directrice de thèse
M. B. Ille Président du jury
M. G.-S. Muanza
M. R. Pittau Rapporteur



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.
.
.
des
.
.
.
Hadr
.
grands
.
CMS
.
.
.
.
.
autres
.
détecteur
.
.
.
Le
.
.
.
57
.
.
.
tales
.
.
.
.
.
des
.
sp
.
sation
.
.
2
(ou
A
3.2.4
v
.
an
2.2.3
t-Prop
.
os
.
.
.
.
hniques
.
.
.
LHC
.
particules
.
t
.
la
.
particules
.
.
.
.
.
.
.
46
.
mondiales
.
.
.
tour
.
.
.
Des
.
de
.
57
.
and
.
.
.
.
.
élémen
.
.
.
.
.
Les
.
.
.
.
.
3.2
.
ard
.
.
.
de
.
.
.
3.2.2
4
group
Liste
,
des
Lie
gures
.
.
.
.
QCD
.
v
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ev
.
ac
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2.2.4
.
es
.
Lar
.
Collider
.
.
.
2.2.5
.
les
.
célérateurs
.
.
.
2.3
.
l'exp
.
sein
.
herc
.
ysique
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
.
Liste
.
des
.
tableaux
Le
.
érience
.
à
.
.
.
2.3.2
.
un
.
on
.
.
.
.
.
I
.
a
.
ph
.
53
.
dèle
.
La
.
Modèle
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Les
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
58
.
teractions
.
.
.
.
.
.
.
.
12
.
In
formalisme
tro
St
duction
.
17
.
I
.
Replacemen
Grands
t
ph
scien
.
tique
.
général
.
19
s
1
n
Ph
de
ysique
.
des
exemple
pa
l'algèbre
r
.
ticu
.
le
.
s
.
et
.
enjeux
3.2.3
de
erturbativ
so
e
ciét
.
é
)
23
.
2
théorie
Con
.
texte
.
scien
.
tique
.
a
.
ct
.
u
.
el
D
de
enir
notre
particules
discipline
célérées
25
.
2.1
.
État
.
de
.
l'art
.
en
.
ph
.
ysique
.
des
38
partic
D
ules
é
.
tec
.
du
.
ge
.
on
.
.
.
.
.
.
.
40
.
Le
.
et
.
autres
.
ac
.
de
.
.
.
.
.
42
.
Replacemen
25
de
2.1.1
érience
D
au
u
de
premier
rec
accélérateur
he
de
ph
particules
des
jusqu'au
.
Lar
.
ge
.
Hadr
.
on
.
Collider
.
;
.
l'a
.
v
.
en
.
ture
.
du
.
CERN
.
.
.
.
.
.
.
.
2.3.1
.
s
.
exp
.
s
.
comparables
.
CMS
.
.
.
.
.
46
.
Le
.
CMS,
.
rapide
.
d'horiz
25
.
2.1.2
.
Le
.
s
.
autres
.
cen
50
tres
I
de
théories
rec
ux
herc
de
he
ysique
en
CMS
ph
3
ysique
Mo
des
Standard
haut
3.1
e
ph
s
du
énergies
St
30
ard
2.1.3
.
L'
.
eort
.
de
.
rec
.
herc
.
he
.
Europ
.
éen
.
:
3.1.1
quelques
particules
c
taires
hires
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
31
.
2.2
.
Situation
3.1.2
du
in
LHC
fondamen
au
.
niv
.
eau
.
mondial
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
60
.
Le
.
théorique
.
Modèle
.
and
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.2.1
.
concepts
33
la
2.2.1
ysique
Origi
particules
n
.
e
.
des
.
particules
.
accélérées
62
.
L'I
.
o
.
i
.
ou
.
e
.
symétrie
.
.
.
.
.
un
.
d'utili-
.
de
.
de
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
33
.
2.2.2
.
A
.
ccélé
.
ration
.
.
66
.
La
.
p
.
e
.
group
.
d'in
.
ariance
.
.
.
.
.
.
.
.
.
67
.
La
.
électrofaible
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
35
.
Table des matières
SU(2)f
SU(3)c
tel-00529743, version 2 - 27 Jan 2011tel-00529743, version 1 - 26 Oct 2010é
énemen
.
Construction
.
du
.
Lagrangien
.
du
Mo
Modèle
.
St
des
and
.
ard
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
sim
.
scin
.
.
.
énergie
.
.
73
.
3.3.1
6.1
Le
la
Lagrangien
.
du
.
Modèle
n
St
.
and
g
ard
.
.
.
.
sim
.
5.2.1
.
.
.
.
.
de
.
.
.
.
.
.
.
120
.
.
.
en
.
.
73
econstruction
3.3.2
.
Construction
.
de
.
la
ciels
masse
.
au
.
sein
haîne
du
.
Modèle
.
St
.
and
é
ard
.
.
.
.
des
75
140
4
.
La
complète
ph
.
ysique
.
du
142
b
de
oson
.
de
onctionnemen
Higgs
.
79
.
4.1
du
Détection
.
du
.
b
.
oson
.
de
120
Higgs
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
123
.
.
.
.
.
.
.
sim
.
et
.
prise
.
.
.
.
.
.
.
de
.
.
.
.
.
d'analyses
.
.
.
mécanisme
.
.
79
.
4.1.1
tation
Pro
.
duction
.
du
p
b
.
oson
.
de
Carlo
Higgs
.
.
Le
.
matrice
.
.
.
Le
.
.
.
.
.
6.2.6
.
.
.
.
.
ulations
.
.
.
.
.
140
.
rapide
.
.
.
tails
.
détecte
79
tails
4.1.2
détecteur
Canaux
6
de
p
désin
du
tégration
.
du
.
b
5.2.2
oson
des
de
.
Higgs
.
.
.
.
5.3
.
erformances
.
mètre
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
80
.
4.1.3
.
Le
.
s
.
div
Résolution
ers
.
canaux
.
de
.
rec
.
h
.
e
.
rc
Résolution
he
.
du
.
b
.
oson
.
de
.
Higgs
.
standard
La
.
asse
83
.
4.2
.
Con
.
trai
.
n
.
tes
6
imp
et
osées
données
sur
ulées
le
ulation
b
données
oson
.
de
.
Higgs
.
.
.
.
.
.
6.1.1
.
à
.
ysique
.
.
.
.
.
.
.
6.1.2
.
reconstruction
.
.
.
.
.
.
.
6.2
87
génération
4.2.1
.
Con
.
train
.
tes
.
sur
6.2.1
la
la
masse
e
du
.
b
.
oson
.
de
6.2.2
Higgs
de
.
des
.
.
.
.
.
136
.
de
.
générateurs
.
.
.
.
.
136
.
générateurs
87
ts
4.2.2
.
Le
.
b
.
oson
137
de
générateurs
Higgs
e
hors
.
du
.
Modèle
.
St
.
and
men
ard
descriptions
.
.
.
.
.
.
.
Les
.
détecteur
.
.
.
.
90
.
4.3
.
P
.
ar
Sim
a
sim
mètres
.
et
.
v
.
ariables
6.3.2
des
t
analyses
complète
de
r
ph
6.3.3
ysique
t
.
rapide
.
.
.
.
.
115
.
Princi
.
e
.
base
.
calorimètre
.
lectromagnétique
.
.
.
.
.
.
93
115
4.3.1
F
La
t
dénition
cristaux
de
tillateurs
l
.
a
.
masse
.
.
.
.
.
.
117
.
Détails
.
p
.
attendues
.
calori
.
électromagnétique
.
CMS
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
93
.
4.3.2
.
Propriétés
.
principales
.
des
.
particules
5.3.1
et
en
du
.
détecteur
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
95
.
5
.
P
.
erformances
.
ph
5.3.2
ysiques
spatiale
de
.
CMS
.
101
.
5.1
.
Les
.
p
.
erformances
.
scien
.
tiques
.
de
.
l'exp
.
érience
.
CMS
5.3.3
.
résolution
.
m
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
101
.
5.1.1
.
Un
.
détecteur
125
en
Génération,
c
ulation
ouc
r
hes
des
concen
réelles
triques
sim
.
127
.
Sim
.
et
.
de
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
101
.
5.1.2
.
Le
127
tra
De
jectographe
collision
.
l'analyse
.
ph
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
128
.
Logi
.
de
.
et
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
129
.
Le
.
de
.
d'év
.
ts
.
.
102
.
5.1.3
.
Calori
.
mètre
.
électromagnétique
.
.
.
.
133
.
Présen
.
de
.
c
.
d
.
génération
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
133
.
Princi
.
e
.
fonctionneme
.
t
106
générateurs
5.1.4
.
Calori
.
mètre
.
hadronique
.
.
.
.
6.2.3
.
dèles
.
Monte
.
et
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6.2.4
.
s
.
à
.
lémen
.
de
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
107
.
5.1.5
.
Cham
6.2.5
bres
s
à
à
m
erb
uons
partonique
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
139
.
Complé
.
tarité
.
deux
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6.3
.
sim
.
du
.
CMS
.
.
.
.
108
.
5.1.6
.
Le
.
système
.
de
.
déclenc
.
hemen
.
t
.
(ou
6.3.1
Trigger
ulation
)
et
.
ulation
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
141
.

.
concernan
.
la
110
ulation
5.2
du
Une
u
vue
CMS
plus
141
détaillée

du
concernan
calorimètre
la
électromagnétique
ulation
.
du
.
CMS
.
.
.
.
.
3.3
tel-00529743, version 2 - 27 Jan 2011tel-00529743, version 1 - 26 Oct 2010