Thèse soutenue

Easier : Identification de gerbe atmosphérique par radiomètre électronique

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Auteur / Autrice : Romain Gaïor
Direction : Antoine Letessier-Selvon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La composition des rayons cosmiques d ‘ultra haute énergie est une information cruciale pour déterminer leur source. Les techniques actuelles la mesure avec un cycle utile limite a 10%. Le projet EASIER (Extensive Air Shower Identification using Electron Radiometer) est un système de détection radio intégré au détecteur de surface de l'Observatoire Pierre Auger. L’objectif est la mesure de la composition à hautes énergies (E > 10EeV) par l’observation du profile électromagnétique avec un cycle utile de 100%. Le principe d’EASIER a été appliqué dans la bande VHF (30-80 MHz) dans laquelle un signal radio cohérent a déjà été observé et dans la bande C (3. 4-4. 2 GHz) dans laquelle une émission isotrope est attendue. Une partie importante de cette thèse décrit les développements et la caractérisation des dispositifs expérimentaux dans ces deux bandes. L’installation de 7 détecteurs dans la bande VHF a permis la détection de 36 événements. Leurs caractéristiques indiquent une émission concentrée autour de l’axe de la gerbe avec une distance caractéristique de l’ordre de 200m pour des gerbes verticales. Dans la bande C un prototype de 7 unités a permis la première détection d'un signal radio dans cette bande. L’extension à 61 unités porte le nombre de candidats à 4, tous détectés à des distances à l’axe inferieures à 300m. La comparaison avec des simulations a permis d’établir des limites sur les caractéristiques d’une émission isotrope. Les distances de détection sont contraintes par les mécanismes d’émission observés et restent trop faibles pour remplir les objectifs d’EASIER. Des développements sont en cours pour abaisser la sensibilité des détecteurs dans les deux bandes