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Un imageur d'anneaux Tcherenkov pour l'expérience AMS, prototypie, simulation et perspectives physiques
Résumé
The AMS spectrometer is scheduled to be installed on the International Space Station ISS in 2003. The detector will be equipped with a Ring Imaging Cherenkov Counter (RICH). The report starts with a presentation of the physics goals of AMS and continues with a description of the spectrometer. The RICH detector response and event reconstruction is then described and detailed. The presentation proceeds with a simulation study of cosmic ray nuclei expected with the AMS RICH counter in space. Next, the thesis reports on the research and development of a RICH prototype built and tested in the period 1997-1999 in the Grenoble Institute of Nuclear Science (ISN). The response of the prototype and its calibration are described. Tests have been performed with cosmic rays at ground and ion beam at GSI-Darmstadt. The data analysis of the test campaigns is then presented and compared with simulation results. Finally, a dedicated test of Albedo particule Rejection Power of the RICH detector is reported.
Le spectromètre magnétique AMS sera installé sur la station spatiale internationale ISS en 2003. Il sera en particulier équipé d'un imageur d'anneaux Tcherenkov à focalisation de proximité (RICH). Après une présentation des objectifs de recherche de la collaboration internationale AMS et de son détecteur, une étude détaillée du fonctionnement et des performances des RICH à focalisation de proximité est proposée. Le travail se poursuit par une étude par simulation du rayonnement cosmique nucléaire attendu dans AMS grâce au RICH. La thèse rapporte ensuite le travail mené sur le prototype d'imageur conçu, développé et testé à l'Institut des Sciences Nucléaires de Grenoble, de 1997 à 1999. Le fonctionnement du détecteur et son étalonnage est expliqué. Le travail se poursuit par l'analyse des données prises pendant les campagnes de tests au moyen des rayons cosmiques au sol et sur faisceau d'ions, auprès de l'accélérateur de GSI-Darmstadt (Allemagne). Les données expérimentales sont comparées aux résultats du programme de simulation. Enfin, les résultats d'une campagne de test simulant la détection de particules " Albedo " sont présentés et interprétés.