Étude, conception et réalisation d'une cavité Fabry-Perot pour le polarimètre Compton de TJNAF

• Auteur / Autrice : Nicolas Falletto
• Direction : Vincent Comparat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Generalites

Etude experimentale

Polarimetre

Effet compton

Accelerateur electron

Resonateur fabry perot

Birefringence

Résumé

Ce travail decrit la mise en uvre du premier polarimetre compton dont la source de photons est constituee par un laser polarise circulairement, continu, couple a une cavite optique fabry-perot de gain eleve ( 7000). Cet appareillage a ete installe aupres de l'accelerateur d'electrons de tjnaf dont les caracteristiques sont rappelees en premiere partie. Les notions de base de la polarimetrie compton des faisceaux d'electrons sont alors developpees. Le choix d'une cavite inseree dans le tube faisceau de l'accelerateur est explique. Il conduit a concevoir une cavite monolithique avec des miroirs solidaires d'une piece mecanique dont les tolerances assurent le parallelisme des faces a mieux que 300 rad. La frequence du laser est asservie par la methode pound-drever a une frequence de resonance de l'interferometre. Cet asservissement comporte un filtre electronique et permet d'assurer un gain de puissance stable sur plusieurs heures. Il est optimise en adaptant le filtre a la fonction de transfert de la cavite, dont la mesure des parametres est exposee. Le couplage du faisceau laser a la cavite est optimise en forme et en position. La polarisation du faisceau de photons dans la cavite p est etudiee. Sa mesure en sortie du dispositif optique est detaillee et le resultat preliminaire est : p = 99,6 0. 4%. La methode de determination des performances de la cavite (puissance, couplage) est presentee. Enfin, les premiers resultats de l'exploitation de la cavite sur le dispositif final sont exposes. La densite de puissance au centre de la cavite est 826 kw/cm 2 pour une taille de faisceau = 123 m. Le taux d'evenements compton obtenus est 2,2 khz/a et le taux de bruit de 0,3 khz/a. Le systeme que nous avons installe est entierement automatise. Ce travail montre que l'on peut concevoir un polarimetre d'usage simple equipe d'une cavite optique depourvue de reglages. Il peut etre utilise pendant quelques mois sans degradation des miroirs de la cavite.