Développement d'un systeme ultra rapide pour le scan des émulsions nucléaires d'OPERA et étude sur la localistion des vertex de l'interaction des neutrinos à l'aide de ce système

• Auteur / Autrice : Luisa Arrabito
• Direction : Imad Laktineh
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Neutrinos -- Interactions

Résumé

Dans la continuité des expériences SuperKamiokande et K2K, OPERA (Oscillation Project with Emulsion tRacking Apparatus), cherchera à confirmer l’oscillation des neutrinos dans le secteur atmosphérique. Utilisant une technique déjà employée dans CHORUS et DONUT, la chambre à brouillard d’émulsion (Emulsion Cloud Chamber (ECC)), cette expérience permettra la mise en évidence de l’oscillation νμ→ ντ par apparition de ντ dans un faisceau pur de νμ. L’expérience OPERA, avec ses ~100000 m2 d’émulsions nucléaires, nécessite l’utilisation de systèmes de scan automatiques ultra rapides. Les composantes optiques et mécaniques de ces systèmes ont été optimisées pour atteindre une vitesse de scan de ~20 cm2/heure par couche d’émulsion (44 μm d’épaisseur), tout en gardant une résolution sub-micrométrique. Dans la première partie de mon travail de thèse, je me suis consacrée à l’optimisation des 4 systèmes de scan au sein de l’unique station de scan française basée à Lyon. Une étude expérimentale sur les performances d’un scan utilisant un objectif à sec a été également réalisé. Les résultats obtenus montrent que les performances d’un scan « à sec » sont similaires à celles d’un scan traditionnel utilisant un objectif à huile. La deuxième partie de mon travail a consisté à valider la stratégie actuellement utilisée dans OPERA pour la localisation et la reconstruction des vertex de l’interaction des neutrinos, à l'aide d'un test sur faisceau dédié. Les résultats obtenus confirment définitivement que la stratégie proposée est bien adaptée à la recherche du lepton tau