Etude du système d'étalonnage relatif du calorimètre du détecteur NEMO 3 et recherche des périodes de décroissances 2β0nu et 2β2nu du 100Mo

Study of the relative calibration system of the NEMO 3 calorimeter and research of 2β0nu and 2β2nu 100Mo decay periods

• Auteur / Autrice : Guillaume Lutter
• Direction : Philippe Hubert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques et de l'ingénieur. Noyaux, agrégats, plasmas
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lasers en physique

NEMO (physique nucléaire)

Bruit

Étalonnage

Détecteurs de rayonnement

Neutrinos

Résumé

L’expérience NEMO3, en phase de prise de données depuis 2003, a pour objectif la recherche du signal de décroissance double bêta sans émission de neutrino (2β0ν) avec une sensibilité de 0,1 eV sur la masse effective du neutrino. La mise en évidence du processus 2β0ν, interdit par le Modèle Standard, impliquerait la non conservation du nombre leptonique et l’existence de neutrinos massifs de Majorana. La technique expérimentale utilisée associe un détecteur de traces à un calorimètre permettant ainsi l’identification des deux électrons et la mesure de leur énergie. Avec une sensibilité sur la période de 10^23 années, quelques événements sont attendus par an. La réduction et la parfaite connaissance des bruits de fond sont donc fondamentales. Un contrôle précis des gains de l’ensemble des photomultiplicateurs du calorimètre est également nécessaire. La première partie de ce travail a consisté à l’exploitation des informations obtenues par les étalonnages relatifs en énergie réalisés quotidiennement avec une lumière laser. Cette étude a abouti à une méthode d’application des résultats des étalonnages relatifs pour l’analyse des données de NEMO3. La deuxième partie de ce travail a porté sur l’étude des différents bruits de fond des décroissances 2β2ν et 2β0ν. L’analyse des données enregistrées avec une source de neutrons dans différentes configurations de blindages du détecteur NEMO3 a validé un programme de génération des photons produits par interaction des neutrons rapides. Enfin, ce travail a permis de déterminer la période de décroissance 2β2ν du 100Mo et de donner une limite sur le processus 2β0ν du 100Mo.