Academic literature on the topic 'Collisions proton-Plomb'

Dans le cadre du Modèle Standard de la physique des particules, les constituants élémentaires de la matière identifiés à ce jour sont les quarks et les gluons, génériquement appelés partons et soumis à l'interaction forte, décrite par la chromodynamique quantique (QCD). Si les partons sont confinés dans les hadrons sous des conditions normales de température et de densité, l'existence d'un état déconfiné, le plasma de quarks et de gluons (QGP), a été prédite par la QCD pour des conditions thermodynamiques extrêmes. Cet état de la matière peut être atteint dans le cadre de collisions d'ions lourds ultrarelativistes telles qu'en produit le grand collisionneur de hadrons du CERN (LHC), et sondé à l'aide de multiples observables auxquelles peut accéder l'expérience ALICE en particulier. Les photons prompts, issus de processus partoniques de haute énergie, constituent à ce titre une sonde privilégiée de la matière hadronique. Insensibles à l'interaction forte, ils peuvent traverser le milieu déconfiné en conservant les informations primaires d'une collision et représentent ainsi une référence précieuse a priori non affectée par le QGP. Ces photons peuvent être identifiés à l'aide de techniques de calorimétrie électromagnétique et d'isolement. Dans le cadre de cette thèse de doctorat, la production de photons isolés a été mesurée dans des collisions proton-proton et proton-plomb avec l'expérience ALICE. Les résultats obtenus sont compatibles avec des prédictions de QCD, y compris dans un régime cinématique inexploré jusqu'alors par cette observable
In the Standard Model of particle physics, elementary constituents of matter identified to date are quarks and gluons, generically called partons and obeying the strong interaction described by quantum chromodynamics (QCD). While partons are confined in hadrons under standard temperature and density conditions, the existence of a deconfined state, quark-gluon plasma (QGP), has been predicted by QCD for extreme thermodynamic conditions. This state of matter can be reached in ultrarelativistic heavy-ion collisions such as produced at the CERN Large Hadron Collider (LHC) and can be probed with many observables accessible to the ALICE experiment in particular. Prompt photons, emitted by high-energy partonic processes, constitute a key probe of hadronic matter. Insensitive to the strong interaction they can traverse the deconfined medium preserving primary information about a collision, and thus represent a valuable reference not affected by QGP a priori. These photons can be identified with electromagnetic calorimetry and isolation techniques. Within this doctoral thesis, the isolated photon production has been measured in proton-proton and proton-lead collisions with the ALICE experiment. The results are in agreement with QCD predictions, including in a kinematic range unexplored by this observable thus far

L'étude de la production des quarks charmés dans les collisions de hautes énergies de noyaux atomiques offre une approche inédite pour l'étude du plasma de quarks et de gluons. La compréhension et la caractérisation de cet état de la matière déconfinée, de prime abord retrouvé dans les systèmes les plus lourds, nécessitent une connaissance fine des systèmes les plus légers, telles que les collisions proton-proton (pp) et proton-plomb (p-Pb). Dans ce manuscrit, nous présentons la mesure de la production des mésons charmés-étranges Ds+, à rapidité centrale, avec les données du run 2 du LHC, recueillies en 2016 par l'expérience ALICE. Deux systèmes sont étudiés : les collisions pp à √s=13 TeV et p-Pb à √sNN=5,02 TeV. La section efficace de production des Ds+, leur abondance relative et leur facteur de modification nucléaire sont mesurés puis comparés à d'autres mesures et à diverses prédictions théoriques. Le résultat p-Pb établit une nouvelle référence pour l'étude des collisions Pb-Pb
The study of the production of charm quarks in high-energy atomic-nucleus collisions offers an genuine approach for the study of the quark-gluon plasma. The understanding and characterisation of this state of deconfined-matter, at first sight created in heaviest systems, require a fine knowledge of lightest systems, such as proton-proton (pp) and proton-lead (p-Pb) collisions. In this manuscript, we present the measurement of the charm-strange mesons Ds+ production, at central rapidity, with the LHC run 2 data, collected in 2016 with the ALICE experiment. Two systems are studied: pp collisions at √s=13 TeV and p-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV. The production cross-section of Ds+, their relative abundance and their nuclear modification factor are measured then compared to other measurements and to various theoretical predictions. The p-Pb result establishes a new reference for the study of Pb-Pb collisions

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.

La thèse est effectuée dans le contexte de l’expérience ALICE dédiée à l’étude de la chromodynamique quantique et plus particulièrement du plasma de quarks et de gluons (QGP) grâce aux collisions d’ions lourds ultrarelativistes auprès du LHC au CERN. La thèse porte sur l’étude de la production du méson beau B⁰ (d b̅) via le canal de désintégration B⁰ → (D⁻ → π⁻ K⁺ π⁻) π⁺ dans des collisions proton-Plomb (resp. proton-proton) à une énergie dans le centre de masse √sNN = 5.02 TeV (resp. √s = 13.6 TeV) avec le détecteur ALICE, durant le Run 2 (resp. Run 3) du LHC, dans des domaines de rapidité centrale (|ylab| < 0.5) et d’impulsions transverses faibles à élevées (2 < pT < 24 GeV/c). La première mesure de la section efficace de production des mésons D⁻ (d c̅), issus de la désintégration d’un hadron beau en collisions proton-Plomb à rapidité centrale, permet d’établir le facteur de modification nucléaire de ces mésons en collisions proton-Plomb, fournissant alors une sonde indirecte à l’étude des effets nucléaires froids impactant les mésons B⁰ et dont le QGP ne serait pas responsable. La chaîne d’analyse de ce méson beau, développée durant cette thèse au sein du nouveau logiciel d’ALICE, est également présentée et validée via la mesure du taux de production des mésons B⁰ avec des données simulées. Cette chaîne d’analyse, appliquée à des données issues de collisions proton-proton du Run 3 du LHC, a rendu possible la première observation d’un signal de méson B⁰ via reconstruction topologique complète au sein de la collaboration ALICE. Les résultats obtenus constituent des références nécessaires à la caractérisation des effets engendrés par le QGP sur la production de ces mésons beaux
The thesis is performed in the context of the ALICE experiment dedicated to the study of quantum chromodynamics and especially of the quark-gluon plasma (QGP) through ultrarelativistic heavy ion collisions at the LHC (CERN). The thesis addresses the production of the beauty-meson B⁰ (d b̅) through the decay channel B⁰ → (D⁻ → π⁻ K⁺ π⁻) π⁺ in proton-lead (resp. proton-proton) collisions Version mai 2021 4 / 4 with a center-of-mass energy √sNN = 5.02 TeV (resp. √s = 13.6 TeV) with the ALICE detector, during LHC Run 2 (resp. Run 3), in domains of midrapidity (|ylab| < 0.5) and low to high transverse momentum (2 < pT < 24 GeV/c).The first measurement of the production cross section of D⁻ (d c̅) mesons, originating from a beauty-hadron decay in proton-lead collisions at midrapidity, allows for the establishment of the nuclear modification factor of these mesons, providing an indirect probe towards the study of nuclear effects impacting B⁰ mesons, and not due to QGP. The analysis workflow of this beauty meson, developped during this thesis in new ALICE software, is also presented and validated via measurements of B⁰ mesons production rate in simulated data. This analysis workflow, applied to real data from proton-proton collisions of LHC Run 3, made possible the first observation of B⁰ meson signal via full topological reconstruction in the ALICE collaboration. The results obtained establish necessary references to characterise QGP-induced effects on the beauty-meson production

I - Sections efficaces de production de pions et de kaons
lors de collisions proton noyau de l'ordre du GeV

L'étude des propriétés des hadrons dans la matière nucléaire est un sujet d'intérêt actuel. Les kaons chargés positivement possèdent un anti-quark étrange qui ne peut pas être réabsorbé et constituent donc une sonde intéressante du milieu nucléaire.
La première partie de cette thèse étudie les sections efficaces de production de pions et de kaons lors de collisions proton noyau pour une énergie incidente de l'ordre du GeV.
Dans un premier temps, le modèle de Dynamique Quantique Moléculaire utilisé pour simuler les collisions proton noyau est décrit. Puis, les sections efficaces totales des processus élémentaires implémentées dans le modèle sont présentées. Ensuite, les effets de la fonction spectrale du nucléon sur la production de pions et de kaons sont mis en évidence dans les sections efficaces doublement différentielles. Finalement, les conséquences des corrélations observées entre les nucléons du noyau sont discutées.

II - Mesures de sections efficaces de production de particules chargées légères
lors de réactions induites par protons de 62,9 MeV sur cible de plomb

Pour développer des options nouvelles de gestion des déchets nucléaires, des recherches sont menées sur les systèmes hybrides. La seconde partie de cette thèse s'inscrit dans le cadre des mesures de données nucléaires liées à la conception de tels systèmes. Un pouvoir prédictif suffisant des codes théoriques, de 20 à 150 MeV, nécessite de nouvelles mesures de sections efficaces pour les contraindre.
L'expérience réalisée a pour but de déterminer les sections efficaces de production de particules chargées légères (p, d, t, 3He, a) lors de réactions induites par protons de 62,9 MeV sur une cible de plomb 208Pb.
Le contexte général de cette partie est présenté en premier lieu. Puis, le dispositif expérimental composé de 7 télescopes triple (Si, Si, CsI(Tl)) est décrit. Les chapitres suivants sont consacrés au dépouillement des données (identification des particules, étalonnage des détecteurs) et à l'extraction des sections efficaces. Finalement, une étude comparative de nos résultats expérimentaux à ceux des codes théoriques est menée.