Published September 26, 2012 | Version v1
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Search for the Standard Model Higgs boson through the decay of H→ZZ*→4l with the ATLAS experiment at LHC resulting to the observation of a new particle consistent with the Higgs boson

Description

The subject of this thesis is the search for the Standard Model Higgs boson through its decay into four leptons with the ATLAS experiment at CERN. The theory postulating the Higgs boson is presented and the constraints of the theory and direct and indirect searches are quoted. The ATLAS experiment and its components are described and the Detector Control System for the operation and monitoring of the power supplies of the Monitored Drift Tubes is detailed. The electron and muon reconstruction and identification are summarized. Studies on the muon fake rates, on the effect of pileup on the isolation of the muons, and on muon efficiencies of the isolation and impact parameter requirements are presented. The analysis of the Higgs decay to four leptons is detailed with emphasis on the background estimation, the methods employed and the control regions used. The results of the search using the 2011 νs= 7 TeV data are presented which have led to hints for the observation of the Higgs boson. The optimization performed for the search of a low mass Higgs boson is described and the effect on the 2011 data are shown. The analysis is performed for the 2011 νs = 8 TeV data collected up to July and the results are presented, including the combination with the 2011 data. These latest results have led to the observation of a new particle consistent with the Standard Model Higgs. (author)

Abstract (French)

Le sujet de cette these est la recherche du boson de Higgs du Modele Standard par sa desintegration en quatre leptons avec l'experience ATLAS au CERN. La theorie qui predit le boson du Higgs est presentee et les contraintes de la theorie et des recherches directes et indirectes sont citees. L'experience ATLAS et ses composants sont decrits et le Systeme de Controle du Detecteur pour le fonctionnement et la surveillance des blocs d'alimentation des chambres a tubes de derive est detaille. La reconstruction et l'identification des electrons et des muons sont resumees. Des etudes de performance sur les taux de faux muons, sur l'effet d'empilement sur l'isolation des muons, et sur l'efficacite de l'isolation et du parametre d'impact des muons sont presentees. L'analyse de la desintegration de Higgs en quatre leptons est detaillee en mettant l'accent sur l'estimation du bruit de fond, les methodes employees et les regions de controle utilisees. Les resultats de la recherche avec les donnees de 2011 a νs = 8TeV sont presentees, qui ont conduit a l'indication de l'observation du boson de Higgs. L'optimisation realisee pour la recherche d'un boson de Higgs de basse masse est decrite et l'effet sur les donnees de 2011 sont presentes. L'analyse est effectuee avec les donnees de 2011 a νs = 8TeV collectees jusqu'au juillet et les resultats sont presentes, incluant la combinaison avec les donnees de 2011. Ces derniers resultats ont conduit a l'observation d'une nouvelle particule compatible avec le boson de Higgs du Modele Standard

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Original title (English)
Recherche du boson de Higgs du Modele Standard en la desintegration de H→ZZ

Publishing Information

Imprint Pagination
245 p.
Report number
FRCEA-TH--3859

INIS

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Notes
102 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS-NKM website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/INIS/contacts/