La simulation compl`ete

a la v2.12.

CompHEP [45] calcule les ´el´ements de matrice LO de processus multiparton `a partir de l’impl´ementation de leurs lagrangiens. Il est particuli`erement adapt´e `a la g´en´eration de processus 2 → n du MS et de SUSY. Il est interfac´e avec pythia pour la g´en´eration d’´ev´enements dans DØ.

mcfm [46] (Monte Carlo for FeMtobarn processes) est un logiciel con¸cu pour calcu-ler les sections efficaces de divers processus impliqu´es dans des collisions hadroniques avec une section efficace de l’ordre du femtobarn. Il fournit les ´el´ements de matrice LO et NLO de processus 2 → n. Il est particuli`erement adapt´e `a la production de bo-sons de Higgs en association avec des bobo-sons de jauge et des jets. `A DØ, il s’emploie essentiellement au calcul de sections efficaces LO et NLO, ainsi qu’`a la v´erification de la cin´ematique de r´eactions au LO et NLO au niveau partonique.

4.7.2 La simulation compl`ete

Apr`es la g´en´eration des ´ev´enements, la simulation repose sur deux programmes : D0gstar et D0Sim. D0gstar (acronyme de DØ GEANT Simulation of the Total Ap-paratus Response) est une interface du logiciel GEANT [47], programme d´evelopp´e

au CERN et qui est utilis´e pour simuler le comportement d’une particule dans le d´etecteur. On peut grˆace `a D0gstar [48] acc´eder `a la description compl`ete de tous les sous-d´etecteurs et d´eterminer la quantit´e d’´energie d´epos´ee dans les diff´erentes zones actives du d´etecteur. D0Sim [49] simule l’´electronique du d´etecteur, les effets de bruits, d’empilement et les ´ev´enements sous-jacents. Ceux-ci sont simul´es par la superposition aux ´ev´enements d’´ev´enements de biais z´ero extraits des donn´ees du d´etecteur. Il prend la sortie de D0gstar en entr´ee et la num´erise pour permettre la reconstruction (par le programme d0reco) des ´ev´enements en aval de la chaˆıne de simulation. On doit de plus remarquer que, par d´efaut, le syst`eme de d´eclenchement n’est pas inclus dans la simulation ; pour cette raison, on devra se placer pour l’ana-lyse au niveau d’efficacit´e maximale de d´eclenchement.

Chapitre 5

Am´elioration de la r´esolution

sur l’´energie des jets

Ce chapitre d´ecrit la m´ethode d´evelopp´ee dans le but d’am´eliorer la r´esolution sur la mesure de l’´energie des jets par une pond´eration de l’´energie des jets cellule par cellule. Cette m´ethode s’inspire d’un algorithme ´elabor´e par la collaboration H1 [63]. L’adaptation de cette m´ethode aux besoins de notre exp´erience a requis le d´eveloppement d’outils sp´ecifiques, notamment un algorithme pour acc´eder aux cellules associ´ees aux jets ´etudi´es. Une des difficult´es r´eside dans le fait que nous avons travaill´e `a partir d’un format CAFTree de donn´ees dans lequel toute l’infor-mation n’est pas stock´ee. Un artifice logiciel a donc dˆu ˆetre con¸cu pour trouver les cellules qui correspondent aux jets reconstruits. Les premiers r´esultats obtenus sur des ´ev´enements simul´es par Monte Carlo sont expos´es pour deux types de param´etri-sation. Les am´eliorations en termes de r´esolution et de lin´earit´e sont aussi discut´ees.

5.1 Motivations

Des ´etudes pr´ec´edemment men´ees par un groupe de l’exp´erience ATLAS et plus tˆot dans la collaboration H1 ont montr´e que la r´esolution sur la mesure de l’´e-nergie des jets peut ˆetre am´elior´ee par une pond´eration de l’´el’´e-nergie des cellules du calorim`etre. Quand, `a DØ, est devenue cruciale la sensibilit´e `a des signaux se caract´erisant par des ´etats finals comportant des jets comme la signature du bo-son de Higgs ou des ph´enom`enes exotiques comme les leptoquarks, nous faibo-sons ici un nouvel effort pour am´eliorer la r´esolution sur la mesure de l’´energie des gerbes hadroniques. Fond´ee sur un algorithme d´evelopp´e par H1, cette m´ethode de pond´eration des cellules du d´etecteur est dite “upward weighting” et vise `a r´eduire les effets de non-compensation du calorim`etre ; ces derniers sont responsables de la diff´erence d’´energie mesur´ee entre un ´electron et un pion de mˆeme ´energie (e/π > 1) et d´egradent donc la mesure de l’´energie absolue en dispersant la r´esolution sur la mesure de l’´energie des gerbes hadroniques. `A ce stade, nous avons ´etudi´e les

am´eliorations envisageables par cette pond´eration sur la r´esolution de la mesure d’´energie des jets de quarks l´egers (toutefois, cette pond´eration est destin´ee `a ˆetre applicable `a toutes sortes de jets, ind´ependamment de leur composition, et ce en alt´erant aussi peu que possible la mesure de leur ´energie).

Cette technique a permis `a la collaboration H1 d’am´eliorer la r´esolution sur la mesure de l’´energie des jets pour des donn´ees de tests sous faisceau [63] et pour des ´ev´enements simul´es par Monte Carlo [64]. L’une des plus r´ecentes ´etudes [65] utilise une param´etrisation de la pond´eration en densit´e d’´energie des cellules (l’´energie d’une cellule divis´ee par son volume). Nous voulons ´etablir la preuve de principe que cette pond´eration est exploitable dans le cas des objets d´etect´es par DØ. L’objectif de cette tentative est de faire gagner quelques pourcents `a la r´esolution sur la mesure de l’´energie des jets.

Le principe de cet algorithme est present´e dans la section 5.2. La m´ethode de pond´eration des cellules `a la H1 est d´evelopp´ee dans la section 5.3. La partie de l’algorithme d´edi´ee `a l’association des cellules du calorim`etre aux jets reconstruits est d´ecrite dans la section 5.4. Les premiers r´esultats obtenus sur des ´ev´enements simul´es γ+jet sont discut´es dans les sections 5.5, 5.6 et 5.7.