Thèse soutenue

Mesure du moment dipolaire électrique du neutron : correction de l'effet systématique du champ fantôme
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Auteur / Autrice : Laura Ferraris-Bouchez
Direction : Guillaume Pignol
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique subatomique et astroparticules
Date : Soutenance le 30/06/2020
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble ; 2003-....)
Jury : Président / Présidente : Fabienne Ledroit-Guillon
Examinateurs / Examinatrices : Laure-Line Rouve
Rapporteurs / Rapporteuses : Justine Serrano, Gilles Ban

Mots clés

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Résumé

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La recherche de moment dipolaire électrique (EDM) permanent pour des systèmes simples comme le neutron est l'une des pistes explorées pour découvrir de nouvelles sources de violation de la symétrie CP au-delà du Modèle Standard de la physique des particules.La découverte de telles sources et l'identification de nouveaux modèles pourrait permettre d'expliquer l'asymétrie baryogénique de l'Univers.Il existe donc plusieurs expériences de mesure d'EDM de divers systèmes (neutron, électron, atomes...) et l'expérience nEDM de l'Institut Paul Scherrer (PSI) est l'une d'elles.La collaboration nEDM a acquis des données pendant deux ans en 2015 et 2016 avant de publier la nouvelle limite pour l'EDM du neutron en février 2020.Ce type d'expérience de précision requiert un contrôle optimal des effets systématiques.Dans cette thèse, nous nous intéressons au contrôle des effets liés aux inhomogénéités de champ magnétique qui surviennent en raison de l'utilisation d'un co-magnétomètre mercure dans l'expérience nEDM de PSI.Ce co-magnétomètre permet de contrôler la stabilité temporelle du champ magnétique et est indispensable à l'optimisation de la sensibilité statistique.Pour pouvoir corriger les effets systématiques liés aux inhomogénéités du champ, celles-ci sont caractérisées grâce à des mesures hors-ligne du champ magnétique : les cartographies.Nous présentons ici la méthode de caractérisation, l'analyse des cartographies du champ et l'utilisation des résultats pour corriger l'effet systématique principal de la mesure de l'EDM du neutron.Une fois les corrections issues de l'analyse des cartographies prises en compte sur les données de l'expérience nEDM, la dernière étape de l'analyse de ces données peut être réalisée afin d'extraire la valeur de la mesure de l'EDM telle qu'elle a été publiée par la collaboration.La mise en place de cette étape, sa réalisation et son résultat font également l'objet de cette thèse.