Etiquetage des quarks beaux et mesure de la section efficace de production de paires de quarks top à $\sqrt(s)$ = 1,96 TeV dans l'expérience D0
Résumé
The work presented in this thesis concerns the measurement of th e top-antitop production
cross-section in th e lepton + jets ch annel (electron and muon). The analysed data have been
collected with th e DØ detector between 2001 and 2004 at a center-of-mass energy of 1.96
TeV, at the Tevatron proton-antiproton collider located at FERM ILAB.Th ese data correpond
to an integrated luminosity of 160 pb-1 in each ch annel.
Each top quark decays into a W boson and a b quark . Th e first part of th is work h as been
focused on th e elaboration of an algorithm, +-*1, aimed at identifying jets arising from b
quark s decay products. Th is algorithm uses th e impact parameter of th e track s to assign a jet a
probability th at it originates from th e primary interaction point. Its efficiency for top-antitop
events is about 45% with a rejected background of 99.7%.
Th e second part of th is work deals with th e preselection step th at allows isolating events
wh ich are lik ely to be compatible with a W+jets toplogy. M ultijets and W+jets backgrounds
are estimated from real data and simulation. The top pair production cross-section is extracted
from candidate events th at h ave at least three jets, one among them being tagged by th e +-*1
algorithm. Sources of systematics uncertainties have been studied in detail. Results have been
compared with the theoritical expectations and with other measurements performed in the DØ
and CDF experiments.
cross-section in th e lepton + jets ch annel (electron and muon). The analysed data have been
collected with th e DØ detector between 2001 and 2004 at a center-of-mass energy of 1.96
TeV, at the Tevatron proton-antiproton collider located at FERM ILAB.Th ese data correpond
to an integrated luminosity of 160 pb-1 in each ch annel.
Each top quark decays into a W boson and a b quark . Th e first part of th is work h as been
focused on th e elaboration of an algorithm, +-*1, aimed at identifying jets arising from b
quark s decay products. Th is algorithm uses th e impact parameter of th e track s to assign a jet a
probability th at it originates from th e primary interaction point. Its efficiency for top-antitop
events is about 45% with a rejected background of 99.7%.
Th e second part of th is work deals with th e preselection step th at allows isolating events
wh ich are lik ely to be compatible with a W+jets toplogy. M ultijets and W+jets backgrounds
are estimated from real data and simulation. The top pair production cross-section is extracted
from candidate events th at h ave at least three jets, one among them being tagged by th e +-*1
algorithm. Sources of systematics uncertainties have been studied in detail. Results have been
compared with the theoritical expectations and with other measurements performed in the DØ
and CDF experiments.
Le travail présenté dans ce mémoire concerne la mesure de la section efficace de production de paires de quarks top dans le canal lepton + jets (électron et muon). Les
données analysées ont été collectées par le détecteur DØ entre 2001 et 2004 à une énergie au
centre de masse de 1.96 TeV auprès du collisionneur proton-antiproton Tevatron situé au
FERMILAB. Elles correspondent à une luminosité intégrée de 160 pb-1 par canal.
Chaque quark top se désintègre en produisant un boson W et un quark beau. La première
partie de ce travail de th èse a été consacrée à l'élaboration d'un algorithme d'identification des
jets de quark s beaux, +-*1. Cet algorithme repose sur l'utilisation du paramètre d'impact des
traces et permet d'assigner à un jet une probabilité de provenir du point d'interaction primaire.
L'efficacité d'identification de cet algorithme est de 45% pour des paires top-antitop pour un bruit de fond rejeté de 99.7%.
La deuxième partie du travail concerne la présélection permettant d'isoler des événements compatibles avec une topologie de type W+jets. Les bruits de fond multijets et W+jets sont évalués dans les données réelles et la simulation. La section efficace de production de paires de quarks top est mesurée à partir des candidats de plus de 3 jets dont l'un, au moins, est
identifié par l'algorith me +-*1. Les sources d'incertitudes systématiques ont été étudiées en
détail. Le résultat a été comparé aux calculs théoriques et aux autres mesures effectuées dans
les expériences DØ et CDF.
données analysées ont été collectées par le détecteur DØ entre 2001 et 2004 à une énergie au
centre de masse de 1.96 TeV auprès du collisionneur proton-antiproton Tevatron situé au
FERMILAB. Elles correspondent à une luminosité intégrée de 160 pb-1 par canal.
Chaque quark top se désintègre en produisant un boson W et un quark beau. La première
partie de ce travail de th èse a été consacrée à l'élaboration d'un algorithme d'identification des
jets de quark s beaux, +-*1. Cet algorithme repose sur l'utilisation du paramètre d'impact des
traces et permet d'assigner à un jet une probabilité de provenir du point d'interaction primaire.
L'efficacité d'identification de cet algorithme est de 45% pour des paires top-antitop pour un bruit de fond rejeté de 99.7%.
La deuxième partie du travail concerne la présélection permettant d'isoler des événements compatibles avec une topologie de type W+jets. Les bruits de fond multijets et W+jets sont évalués dans les données réelles et la simulation. La section efficace de production de paires de quarks top est mesurée à partir des candidats de plus de 3 jets dont l'un, au moins, est
identifié par l'algorith me +-*1. Les sources d'incertitudes systématiques ont été étudiées en
détail. Le résultat a été comparé aux calculs théoriques et aux autres mesures effectuées dans
les expériences DØ et CDF.