Thèse du Détecteur à la Découverte Construire le Trajectographe Interne d'Atlas et Explorer la Physique du Boson de Higgs au Hl-Lhc H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Image, Cosmos et Simulation Laboratoire de recherche : Département de Physique des Particules Direction de la thèse : Frédéric DELIOT ORCID 0000000307776031 Début de la thèse : 2026-11-02 Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59 Ce sujet de thèse combine un volet instrumental et un volet d'analyse physique lié à la physique du boson de Higgs au LHC. Il porte à la fois sur la construction et la mise en service du nouveau trajectographe de l'expérience ATLAS (ITk) et sur l'étude de la sensibilité d'ATLAS, durant la phase à haute luminosité du LHC (HL-LHC), à des processus clés mettant en jeu les couplages du boson de Higgs, fortement dépendants des performances de l'ITk. Le candidat participera au développement, à l'exploitation et à l'optimisation des bancs de test pour les modules à pixels ITk au CEA. Le CEA, en collaboration avec deux autres laboratoires de la région parisienne, est responsable de l'assemblage et des tests d'environ 20 % des modules à pixels de l'ITk. L'étudiant contribuera également à la mise en service du détecteur au CERN. Parallèlement, le doctorant mènera une analyse de physique visant à étudier la sensibilité des données d'ATLAS aux interactions entre le boson de Higgs et le quark top lors de la phase HL-LHC. Cela inclura notamment une analyse de la violation de CP dans le canal ttH, ainsi qu'une étude de la production tH, un processus particulièrement sensible aux couplages Higgs-top et Higgs-W. Les deux premières années de thèse seront basée au CEA Saclay, tandis que la dernière année sera basée au CERN. The CEA ATLAS group is part of the Department of Particle Physics (DPhP) of the Institute of Research into the Fundamental Laws of the Universe (IRFU) at CEA Paris-Saclay.
DPhP comprises about 110 physicists. DPhP scientific themes include the study of elementary constituents of matter at the highest energies at the CERN LHC collider, R&D for future accelerators, study of antimatter, neutrino physics, gamma ray astronomy, observational cosmology, the study of gravitational waves, and instrumentation for medical applications.

The CEA group has been involved in ATLAS since its origins, mainly in the design and construction of the liquid argon electromagnetic calorimeter and of the muon spectrometer. The group is composed of around 20 permanent physicists gathering expertise in detector and reconstruction aspects (calorimeter trigger, muon reconstruction, muon alignment, electron and photon calibration, b-tagging, database management, data preparation and luminosity) as well as in physics analysis (electroweak physics, top quark and Higgs boson physics). The group is deeply involved in the life and organisation of the collaboration.

It also participates in several upgrades for the medium and long term detector improvements: the replacement of part of the endcap muon spectrometer chambers (New Small Wheel), the upgrade of the electromagnetic calorimeter trigger and the upgrade of the central inner tracker (ITK). Publication of results as official ATLAS papers.

Niveau master 2 ou équivalent