Recherche de leptons excités dans les données de l'expérience H1 auprès du collisionneur HERA
Résumé
Composite models are one of the possible extensions of the Standard Model. One of their implications at the energy in the reach of present particles accelerators, would be the excitation of leptons.
This PhD. thesis describes the search for excited leptons with the H1 detector installed on the electron-proton callider HERA in Hamburg (Germany). The data used were accumulated between 1994 and 2000 and amount to an integrated luminosity of 120 pb-1. The analysis of 6 different topologies were done and cover all the branching ratios of desexcitation of excited electron and neutrino.
The numbers of candidates found during those analysis is in agreement with the Standard Model expectations. This means that no evidence of excited leptons production was found at HERA. This result was translated in the form of exclusion limits on the coupling of excited leptons (f/Lambda) depending on the mass of the excited lepton. For the first time at HERA we adresssed the case were the natural decay width of the excited neutrino is wider than the experimental resolution. For the first time also, a study of the variation of limit depending an the ratio f'/f was carried out. This study lead to the setting of limits independent of this ratio. The limits obtained extend results previously obtained at HERA and also the results of direct searches at LEP.
This PhD. thesis describes the search for excited leptons with the H1 detector installed on the electron-proton callider HERA in Hamburg (Germany). The data used were accumulated between 1994 and 2000 and amount to an integrated luminosity of 120 pb-1. The analysis of 6 different topologies were done and cover all the branching ratios of desexcitation of excited electron and neutrino.
The numbers of candidates found during those analysis is in agreement with the Standard Model expectations. This means that no evidence of excited leptons production was found at HERA. This result was translated in the form of exclusion limits on the coupling of excited leptons (f/Lambda) depending on the mass of the excited lepton. For the first time at HERA we adresssed the case were the natural decay width of the excited neutrino is wider than the experimental resolution. For the first time also, a study of the variation of limit depending an the ratio f'/f was carried out. This study lead to the setting of limits independent of this ratio. The limits obtained extend results previously obtained at HERA and also the results of direct searches at LEP.
Les modèles composites constituent une extension possible du modèle standard. L'une des conséquences de ces modèles, aux énergies actuellement accessibles dans les accélérateurs de particules, est l'excitation de leptons.
Cette thèse présente la recherche de leptons excités à l'aide du détecteur H1 installé sur le collisionneur électron-proton HERA à Hambourg en Allemagne. Les données utilisées sont celles accumulées entre 1994 et 2000, ce qui représente une luminosité intégrée de 120 pb-1. Les analyses effectuées concernent six topologies différentes ce qui couvre la totalité des rapporte de branchement de désexcitation de l'électron et du neutrino excité.
Les nombres de candidats trouvés lors de ces analyses est en accord avec les prédictions du modèle standard ce qui signifie qu'aucune preuve de la production de leptons excités n'a été observée à HERA. Ce résultat a été traduit sous la forme de limites d'exclusions sur le couplage des leptons excités (f/Lambda) en fonction de la masse du lepton excité. Pour la première fois à HERA nous avons étudié le cas où la largeur de désintégration naturelle d'un neutrino excité est supérieure à la résolution expérimentale. Pour la première fois aussi, une étude de la variation de la limite en fonction du rapport f'/f a été effectuée. Cette étude a mené à l'établissement d'une limite indépendante de ce rapport.
Les limites obtenues étendent les résultats obtenus précédemment à HERA ainsi que ceux des recherches directes au LEP.
Cette thèse présente la recherche de leptons excités à l'aide du détecteur H1 installé sur le collisionneur électron-proton HERA à Hambourg en Allemagne. Les données utilisées sont celles accumulées entre 1994 et 2000, ce qui représente une luminosité intégrée de 120 pb-1. Les analyses effectuées concernent six topologies différentes ce qui couvre la totalité des rapporte de branchement de désexcitation de l'électron et du neutrino excité.
Les nombres de candidats trouvés lors de ces analyses est en accord avec les prédictions du modèle standard ce qui signifie qu'aucune preuve de la production de leptons excités n'a été observée à HERA. Ce résultat a été traduit sous la forme de limites d'exclusions sur le couplage des leptons excités (f/Lambda) en fonction de la masse du lepton excité. Pour la première fois à HERA nous avons étudié le cas où la largeur de désintégration naturelle d'un neutrino excité est supérieure à la résolution expérimentale. Pour la première fois aussi, une étude de la variation de la limite en fonction du rapport f'/f a été effectuée. Cette étude a mené à l'établissement d'une limite indépendante de ce rapport.
Les limites obtenues étendent les résultats obtenus précédemment à HERA ainsi que ceux des recherches directes au LEP.