Le plasma de quarks et de gluons (PQG) est un état dans lequel la matière hadronique se trouve déconfinée dans un milieu chaud et dense, impossible à observer dans la nature. Ainsi, des collisions ultra-relativistes d’ions lourds dans des collisionneurs de particules, tels que le Large Hadron Collider (LHC), sont utilisées pour reproduire les conditions nécessaires afin d’atteindre le PQG. Le détecteur ALICE est situé autour de l’un des points de collisions du LHC, ayant comme objectif principal l’étude du PQG. La mesure de quarkonium, une sonde importante du PQG, est possible avec ALICE dans deux régions de rapidités différentes: la rapidité centrale, par leurs désintégrations diélectroniques, à l’aide de détecteurs centraux, et la rapidité en avant, par leurs désintégrations dimuons avec le spectromètre à muons. Un absorbeur frontal est situé entre le point d’intéraction et le spectromètre, agissant comme un filtre hadronique. Pour surmonter les limitations imposées par ce dernier, le Muon Forward Tracker (MFT) a été installé durant la période d’amélioration du LHC, précedant le Run 3 (période de prise de données actuelle). Le MFT est un trajectographe à haute granularité, permettant l’extrapolation des traces de muons jusqu’au point d’interaction, élargissant ainsi le programme de physique dans la région de rapidité vers l’avant. Le travail de cette thèse se concentre d’abord sur les développements d’un outil de commissioning du MFT ainsi que le système de contrôle officiel du détecteur. Dans un deuxième temps, un algorithme reposant sur des techniques de machine learning a été développé pour l’association des traces entre les chambres à muons et le MFT. Après l’associations de ces traces, et donc la possibilité d’extraction des traces globales de muons, le calcul du point de distance minimale entre ces dernières est nécessaire afin de pouvoir séparer les contributions prompt et non-prompt de particules telles que le J/ψ, particule clé pour l’étude du PQG. Enfin, des évaluations de simulations Run 3 ont été menées afin de préparer la prise de données et les outils d’analyses.                                                                                                                                                                                                                     

 

Mots-clés: LHC, ALICE, MFT, quarkonia, charmonia, commissioning, apprentissage automatique                                                                                                                                                                                                                 

Composition du jury:

Pol GOSSIAUX - Professeur - IMT Atlantique
Gines MARTINEZ - Directeur de recherche - CNRS
Guillaume BATIGNE - Maître de conférences - IMT Atlantique
Maxime GUILBAUD - Maître de conférences - IMT Atlantique
Luciano MUSA - Senior Physicist - CERN
Mme Thea Klaeboe ARRESTAD - Senior Researcher - ETH ZURICH
Mme Cynthia HADJIDAKIS - Professeur - Institut de Physique Nucléaire d’Orsay
Andrea DAINESE - First researcher - INFN - SEZIONE DI PADOVA