A novel digital hadron calorimeter: analysis and calibration with muons

• Main Author: Trojand, Daniel
• Other Authors: Francois Corriveau (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2012
• Subjects: Physics - Elementary Particles and High Energy
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=107863

This thesis is a report on the design, construction and data analysis of the Digital Hadron Calorimeter (DHCAL). The DHCAL was constructed as part of the CALICE collaboration efforts in the SiD detector design for the proposed International Linear Collider (ILC). The SiD detector design is one of two detector designs for the ILC. The DHCAL is but one of the detector sub-systems that are to make up the entire detector. The CALICE collaboration is involved in the development of calorimeters for the ILC. The DHCAL utilizes Resistive Plate Chamber technology to detect the physics events and is the world's first digital imaging calorimeter. The prototype construction was performed at Argonne National Laboratory and the detector studied locally in a cosmic ray test stand. In addition, the DHCAL was also put into multiple test beam runs at Fermi National Accelerator Laboratory. This work will be completed with the analysis of the DHCAL data with muons. The calibration with muons will be discussed, as well as its purpose to the overall viability of this technology in a full scale detector. === Cette thèse est un rapport sur la conception, la construction et l'analyse des données du calorimètre hadronique digital (CALHD). Le CALHD a été construit dans le cadre des efforts menés par la collaboration CALICE pour la conception du détecteur SiD destiné au future Collisionneur Linéaire International (CLI). Le SiD est un des deux détecteurs proposés pour le CLI. Le CALHD lui-même n'est qu'un des sous-systèmes devant constituer le détecteur complet. La collaboration CALICE est impliquée dans le développement des calorimètres pour le CLI. Le CALHD utilise la technologie des chambers à plaques résistives pour détecter les événements physiques et est le premier calorimètre par images digitales au monde. La construction du prototype a été realisée au Laboratoire National Argonne et ses performances étudiées dans un montage de tests avec des rayons cosmiques. De plus, le CALHD a été placé à plusieurs reprises dans une ligne de fasiceau de particules au Laboratoire National d'Accélérateur Fermi. Ce travail sera complété par l'analyse des données du CALHD avec des muons. La calibration à l'aide de muons sera discutée, ainsi que la viabilité globale de cette technologie pour un détecteur à grande échelle.