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Travaux sur le neutralino dans le cadre de l’expérience LHCb Rapport stage 2A De retour, les objectifs de mon étude se sont précisés et peuvent être détaillés selon le descriptif suivant : • Génération de fichiers SLHA selon les cinq groupes de paramètres. Obtention de ces fichiers sous la forme « nom_du_fichier.spc ». • Création d’un programme de génération d’évènements, résultats d’une collision de faisceaux de proton de 7 TeV d’énergie, et utilisant les fichiers SLHA précédemment générés. Adaptation de ce programme pour des simulations selon des canaux de désintégration bien spécifiques [cf. II.2.b]. • Création d’un programme de lecture analysant les produits du programme de génération en vue d’en déduire diverses caractéristiques du neutralino (cinématiques, géométriques...) que nous expliciterons plus loin II.2.c. • Un programme de reconstruction de la masse du neutralino et de dénombrement des traces utiles à cette reconstruction. Nous détaillerons dans la partie II.2.d ce que nous entendons par « traces utiles ». • Compilation des divers programmes à l’aide de Makefiles associés pour une plus simple utilisation. Le travail s’est d’abord orienté sur une utilisation de l’option C++ de Pythia, mais, étant donné que c’est une version en cours de développement, les processus, notamment ceux de la supersymétrie, n’ont pas tous été implémentés. J’ai donc dû basculer sur la version 6.4 de Pythia, ce qui a nécessité un apprentissage du langage Fortran. En effet les programmes de génération d’évènements, de lecture/analyse de ces derniers et de reconstruction ont alors dû être faits en Fortran 90. Pour ce qui est du programme génération, j’ai adapté un programme existant développé par Neal Gueissaz. Après construction des divers programmes demandés et ayant obtenus mes premiers résultats (générations, analyse et reconstruction), l’écriture de codes, exécutables à partir de ROOT et destinés à donner un rendu graphique pour leur exploitation s’est avérée nécessaire. Mon travail sur le modèle d’Eboli terminé, je me suis alors tourné vers le modèle de Kaplan. Ce dernier a nécessité un nouveau programme générateur de fichiers SLHA selon le modèle nuSUGRA (non universal SUper GRAvity). Des générateurs comme Isajet ou encore SusyGen permettent cela. Seulement l’interfaçage avec le générateur d’évènement Pythia étant impossible dans le temps imparti, notamment du fait d’insolubles problèmes de librairies, j’ai alors écrit un programme de génération ne requérant que Pythia : ce dernier créant ses propres tables de désintégrations et spectres de masses lors de la génération des évènements. Cette dernière option n’a été choisie qu’en dernier lieu car moins fiable/précise que les autres faisant intervenir des programmes spécifiquement conçus pour la création de ces fichiers SLHA. Le stage s’est alors terminé sur la présentation orale, en anglais, des résultats de mon étude au cours d’un meeting au CERN ; expérience quelque peu impressionnante mais très formatrice. 2008. 24/44
Travaux sur le neutralino dans le cadre de l’expérience LHCb Rapport stage 2A II.2.b Le programme génération Le programme génération est chargé de simuler la collision deux faisceaux de protons de 7 TeV chacun. Il comporte les caractéristiques suivantes : • Il s’agit d’un fichier du nom de « generation.f90 » compilé à l’aide du Makefile correspondant pour créer l’exécutable « generation.exe ». • Il lit un des fichiers SLHA, préalablement établis grâce à SPheno en fonction des cinq séries de paramètres d’entrées (4 modèles mSUGRA, 1 AMSB) utiles pour faire des évènements selon le modèle d’Eboli. • Il génère les évènements en incluant les processus supersymétriques. Il en génère autant que nécessaire pour répondre au nombre voulu par l’utilisateur selon les critères décrits au point suivant. • Il fait donc une sélection des évènements sur la condition suivante : l’évènement doit avoir au moins un neutralino dans l’acceptance. Le critère de l’acceptance étant défini sur les limites en terme de pseudorapidité η du neutralino : 1,8
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