Résultats de l'expérience Beam Dump réalisée au CERN en 1982

par Pascal Debu

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Directeur de thèse inconnu.

Soutenue en 1985

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Beam dump
• Universalité
• Particule charmée
• Production hadronique du charme
• Neutrinos
• Muons

Résumé

Nous décrivons la mesure des taux d’interactions à courant chargé dans le fer des νμ, ν̅μ et (ν̅e) d’énergie supérieure à 20 Gev dans le détecteur de la collaboration CHDS au CERN. Ces neutrinos ont été produits lors du déversement de protons de 400 Gev/c sur des cibles de cuivre de densités différentes (« beam dump 1982 »). En extrapolant les mesures à une cible de densité infinie, nous déterminons les taux d’interactions des neutrinos directs (i. E. Produits soit directement, soit lors de la désintégration de particules à très courte durée de vie). Ils sont tous significativement différents de zéro. Le rapport du taux d’interactions des (νe + ν̅e) à celui des (νμ + ν̅μ) est 0,88 +̠ 0,13 (stat. ) +̠ 0,05 (syst. ), compatible avec l’universalité électron-muon. Ces résultats sont en désaccord avec ceux obtenues en même temps par la collaboration CHARM au CERN. Interprétant les neutrinos directs comme produits de la désintégration de particules charmées (D, D̅, ΛC), nous donnons des paramétrisations pour leurs sections efficaces différentielles de production. Nous évaluons à 35 +̠ 10 μb/nucléon la section efficace totalement de production cc̅. Enfin, l’observation des évènements dimuon permet de calculer des limites pour le produit des sections efficaces de production et d’interaction de nouvelles particules.

Titre traduit

Experimental result for beam dump at CERN in 1982

Résumé

We describe the measurement of the νμ, ν̅μ and (ν̅e) charged current interaction rates on iron in the CDHS detector at CERN for incident energies above 20 Gev. The neutrinos were produced by dumping a 400 Gev/c proton beam into copper targets of different density (“beam dump 1982”). Using an extrapolation to a target of infinite density, we determine these rates for direct neutrinos (neutrinos produced either directly of from short lived particle decays). The results are all significantly different from zero. The ratio of (νe + ν̅e) interaction rates is 0,88 +̠ 0,13 (stat. ) +̠ 0,05 (syst. ), in agreement with the electron-muon universality. However, these results are at variance with similar measurements at CERN by the CHARM collaboration. Interpreting the direct neutrinos as the product of charmed particle decays (D, D̅, ΛC), we determine some parametrizations fort their differential production cross sections. We find the total cross section for cc̅ production to be 35 +̠ 10 μb/nucleon. Finally, the observation of dimuon events yields limits for the product of the production X interaction cross sections for new particles.