La co-magnétométrie mercure pour la mesure du moment électrique dipolaire du neutron : optimisation et application au test de l'invariance de Lorentz

The mercury co-magnetometer for the neutron electric dipole moment experiment: Optimization and application to test the Lorentz invariance

• Auteur / Autrice : Stéphanie Roccia
• Direction : Dominique Rebreyend, Gilles Quéméner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique subatomique et astroparticules
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Johann Collot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Martino, Konstantin Protassov
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Maurits Van der Grinten, P. Knowles

Mots clés

Mots clés contrôlés

Neutrons ultrafroids

Moments dipolaires

Magnétométrie

Symétrie (physique)

Mots clés libres

Neutrons ultra froids

Moment électrique dipolaire

Symétrie CP

Magnétométrie atomique

Invariance de Lorentz

Ultra cold neutrons

Electric dipole moment

CP symmetry

Atomic magnetometry

Lorentz invariance

Résumé

Cette thèse traite de la magnétométrie dans le cadre de la mesure du moment électrique dipolaire du neutron avec le spectromètre RAL/Sussex/ILL. En particulier, le co-magnétomètre mercure, pré-existant, a été modélisé et optimisé en vue de son utilisation pour les prochaines mesures au Paul Scherrer Institut (Villigen, Suisse) en 2010-2012. Sur la base de données prises à l'Institut Laue-Langevin (Grenoble, France), la complémentarité entre la magnétométrie externe césium et la co-magnétométrie mercure a été étudiée. Un tel système de double magnétométrie est unique. Cette étude débouche sur une méthode permettant un meilleur controle des erreurs systématiques liées au co-magnétomètre mercure et sur une nouvelle contrainte sur des couplages exotiques du neutron libre violant l'invariance de Lorentz

In this thesis, magnetometry is studied in the context of the neutron Electric Dipole Moment (nEDM) measurement with the RAL/Sussex/ILL spectrometer. In particular, the pre-existing mercury co-magnetometer has been modeled and optimized to be used in the next nEDM measurement at the Paul Scherrer Institut (Villigen Suisserland) in 2010-2012. Using data taken at the Institut Laue-Langevin (Grenoble, France), the complementarity between external cesium magnetometry and mercury co-magnetometry has been studied, bringing two results : - a best way to control systematics due to the co-magnetometer - a limit on the neutron anomalous couplings that violates Lorentz invariance