Study of the muon production from open heavy flavours predicted by the Color Glass Condensate model in proton-proton and proton-lead collision with the ALICE muon spectrometer at LHC
Etude de la production de muons issus des saveurs lourdes prédite par le modèle de Color Glass Condensate dans les collisions proton-proton et proton-plomb dans l'acceptance du spectromètre à muons de l'expérience ALICE du LHC
Résumé
The whole particle physics community is waiting for the Large Hadron Collider (LHC) commissioning at CERN. Indeed, the potential of discovery is very large in lots of themes. In particular, it will be possible to test the developments of the Quantum ChromoDynamics (QCD) achieved during last years. One of these, the Colour Glass
Condensate, describes the parton distributions of the nucleus in the saturation region, i.e. at small x. This theoretical description of the initial conditions of the heavy ion collisions is necessary to predict the heavy quark cross section production which evolves in a possible deconfined matter : the Quark-Gluon Plasma (PQG). ALICE is the LHC experiment mainly dedicated to the study of the PQG produced in ultra-relativistic heavy ion collisions. The measurement of J/Psi and Upsilon resonance suppression is a signature of this deconfined medium which is studied with the ALICE muon spectrometer. Its acceptance at large rapidity is well adapted for studying the prediction of CGC at small-x. The first part of this report presents the results of beam test experiment at CERN. It was the first time that the muon spectrometer tracking chambers were tested equipped with the final version of the front end electronics and the data acquisition system CROCUS. The relevant calibration parameters of the front end
electronics were introduced in the analysis in order to improve the quality of the track reconstruction. In the second part, these parameters were used in the simulations. The last part proposes a study of the CGC with the ALICE muon spectrometer, involving the measurements of open charm and open beauty.
Condensate, describes the parton distributions of the nucleus in the saturation region, i.e. at small x. This theoretical description of the initial conditions of the heavy ion collisions is necessary to predict the heavy quark cross section production which evolves in a possible deconfined matter : the Quark-Gluon Plasma (PQG). ALICE is the LHC experiment mainly dedicated to the study of the PQG produced in ultra-relativistic heavy ion collisions. The measurement of J/Psi and Upsilon resonance suppression is a signature of this deconfined medium which is studied with the ALICE muon spectrometer. Its acceptance at large rapidity is well adapted for studying the prediction of CGC at small-x. The first part of this report presents the results of beam test experiment at CERN. It was the first time that the muon spectrometer tracking chambers were tested equipped with the final version of the front end electronics and the data acquisition system CROCUS. The relevant calibration parameters of the front end
electronics were introduced in the analysis in order to improve the quality of the track reconstruction. In the second part, these parameters were used in the simulations. The last part proposes a study of the CGC with the ALICE muon spectrometer, involving the measurements of open charm and open beauty.
Du fait de son très grand potentiel de découverte, l'entrée en activité du Large Hadron Collider (LHC) au CERN est très attendue par toute la communauté de la physique des particules. En effet, les énergies disponibles ouvrent de nouvelles perspectives dans de nombreuses thématiques. En particulier, elles permettront de tester expérimentalement différents formalismes de la ChromoDynamique Quantique (QCD) élaborés depuis ces dernières années afin d'étudier les collisions hadroniques dans la limite des hautes énergies. La théorie du Color Glass Condensate (CGC) est l'un d'entre eux et prédit un régime de saturation, au sein des noyaux, de la densité
partonique dans le domaine des très petits x, domaine largement accessible au LHC. Le CGC présente un grand intérêt dans l'étude des collisions d'ions lourds ultra-relativistes plomb-plomb puisqu'elle permet d'en décrire les conditions initiales du système qui évoluera vers un état où les quarks et les gluons sont déconfinés : le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). ALICE est l'expérience du LHC dédiée à l'étude du PQG dont l'une des voies d'étude est la mesure de la production des quarkonia lourds à l'aide d'un spectromètre à muons. Couvrant un domaine de rapidité entre −4 < y < −2.5, ce dernier peut s'avérer particulièrement intéressant pour étudier le CGC.
La première partie de ce travail présente les tests de performances des chambres de trajectographie du spectromètre à muons équipées avec l'électronique d'acquisition finale CROCUS. Ils ont conduit à poser les bases du processus de calibration de l'électronique frontale. La seconde partie concerne des simulations effectuées sur
certains paramètres électroniques pouvant affecter les performances du spectromètre à muons. La dernière partie développe les prédictions du modèle du CGC pour la production de quarks lourds et la manifestation des effets de saturation via la mesure des muons issus de ces quarks.
partonique dans le domaine des très petits x, domaine largement accessible au LHC. Le CGC présente un grand intérêt dans l'étude des collisions d'ions lourds ultra-relativistes plomb-plomb puisqu'elle permet d'en décrire les conditions initiales du système qui évoluera vers un état où les quarks et les gluons sont déconfinés : le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). ALICE est l'expérience du LHC dédiée à l'étude du PQG dont l'une des voies d'étude est la mesure de la production des quarkonia lourds à l'aide d'un spectromètre à muons. Couvrant un domaine de rapidité entre −4 < y < −2.5, ce dernier peut s'avérer particulièrement intéressant pour étudier le CGC.
La première partie de ce travail présente les tests de performances des chambres de trajectographie du spectromètre à muons équipées avec l'électronique d'acquisition finale CROCUS. Ils ont conduit à poser les bases du processus de calibration de l'électronique frontale. La seconde partie concerne des simulations effectuées sur
certains paramètres électroniques pouvant affecter les performances du spectromètre à muons. La dernière partie développe les prédictions du modèle du CGC pour la production de quarks lourds et la manifestation des effets de saturation via la mesure des muons issus de ces quarks.
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