Mesure du rapport d'embranchement de la desintegration du kaon a duree de vie longue en deux muons et un photon et developpement d'un systeme de declenchement dans l'experience na48 au cern

Measurement of the branching ratio of the long lived neutral kaon decay into a muon pair and a photon and development of a trigger system in the na48 experiment at cern

• Auteur / Autrice : Stéphane Schanne
• Direction : Pascal Debu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

La mise en evidence du phenomene de la violation directe de cp dans le systeme des mesons k neutres est l'objectif principal de l'experience na48 du cern, comprenant un spectrometre et un calorimetre electromagnetique a krypton liquide de grande precision. Cette experience est egalement sensible aux desintegrations rares de kaons, en particulier celle du k1 en paire de muons et un photon, discutee dans la premiere partie du memoire. La deuxieme partie detaille le systeme de declenchement charge de niveau 2 de l'experience, dont le taux d'evenements en entree est de 100 khz. Son but est la selection des desintegrations de k1 ou ks en paire de pions charges, effectuee a l'aide d'une ferme rapide de processeurs de traitement numerique du signal, qui reconstruit en ligne (en 100 micro-secondes) leur masse invariante a partir des donnees du spectrometre pour une rejection efficace des bruits de fond physiques. L'algorithme de reconstruction, la realisation de la ferme, et les performances obtenues sont presentes. La troisieme partie determine une mesure du rapport d'embranchement de la desintegration du k1 en paire de muons et un photon, a l'aide de donnees enregistrees en 1995. 59 evenements ont ete trouves, comportant un bruit de fond estime a 14. Le resultat est de (3,4 0,6(stat) 0,4(syst)) 10#-#7 et permet de determiner la valeur du rapport entre les constantes de couplage des transitions faibles non leptoniques par mesons intermediaires vectoriels et pseudo-scalaires (alpha k) : 0,04 0,24. Une recherche de desintegrations du k1 en deux muons et deux electrons a egalement ete effectuee. Aucun candidat n'a ete trouve. Une limite superieure de 3,8 10#-#8 est obtenue pour le rapport d'embranchement du processus, a un niveau de confiance de 90%.