Mesure de la violation directe de cp aupres de l'experience na48 du cern

• Auteur / Autrice : Raphaël Granier de Cassagnac
• Direction : Pascal Debu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'experience de physique des particules na48 du cern a pour objectif principal la mise en evidence de la violation directe de la symetrie cp dans le systeme des kaons neutres. Le parametre qui la caracterise se deduit de la comparaison precise des quatre taux de desintegration des kaons de courte (ks) ou de longue (kl) duree de vie, en deux pions charges ou neutres. Pour atteindre une precision finale de 0,0002, l'experience utilise des faisceaux intenses, simultanes et quasi-colineaires de ks et de kl. Cette these presente le resultat obtenu a l'aide des premieres donnees collectees en 1997 pour la mesure de la violation de cp. De nombreux effets systematiques ont du etre maitrises a un excellent niveau. Na48 se compose de deux detecteurs principaux de grande resolution : un calorimetre a krypton liquide et un spectrometre magnetique. Ils permettent de minimiser les niveaux de bruits de fond, respectivement a deux et un pour mille dans les modes charges et neutres. Pour distinguer les ks des kl, l'experience a recours a une methode d'etiquetage des protons en amont de la cible de production des ks. Les incertitudes liees a cette methode sont inferieures a 0,0002. Pour symetriser les corrections d'acceptance, les distributions des temps de vie des kl sont ponderees de facon a reproduire celles des ks. Les differences residuelles sont estimees grace a une simulation monte carlo. L'incertitude liee aux systemes de declenchement (0,0004) domine l'incertitude systematique totale. Une etude particulierement detaillee de ces systemes est presentee et a permis d'obtenir une amelioration notable des performances pour les campagnes de prise de donnees ulterieures (1998 et 1999). La mesure obtenue sur les donnees de 1997 est : 0,00185, avec une precision de 0,00073. Avec ceux d'autres experiences, ce resultat (different de zero a 2,5 ecarts standards) contribue a etablir l'existence de la violation directe de cp.