Etude du faisceau CNGS et identification des muons dans l'expérience OPERA. Optimisation de la ligne de faisceau du projet SPL-Fréjus

Résumé : Les oscillations de neutrinos occupent la majeure partie des expériences s'intéressant à cette particule. Ce mécanisme utilise le fait que les neutrinos soient massifs pour permettre de passer d'un état de saveur à un autre. L'expérience OPERA commencera à prendre des données au printemps 2006. Son but est de prouver sans ambiguïté ce mécanisme en observant l'apparition de neutrinos tauïques dans le faisceau CNGS composé de neutrinos muoniques. Cette thèse présente une description des faisceaux de neutrinos, en s'appuyant sur le faisceau CNGS, tiré du CERN vers le laboratoire italien du Gran Sasso. Le flux de ces neutrinos est recalculé, et des simulations sont menées pour étudier les défauts d'alignement des éléments de la ligne de faisceau. Le détecteur OPERA est composé de briques faites d'un empilement de plaques de plomb et de films d'émulsion photographique, de deux trajectrographes et de deux spectromètres. La haute résolution en position des émulsions (<1 mu m) permet d'identifier les tau crées par l'interaction par courant chargé des neutrinos tauïques. La localisation des briques touchées par un neutrino est faite à l'aide d'un réseau de scintillateurs. La reconstruction des traces dans ces scintillateurs, ainsi que dans les spectromètres, fait partie des travaux présentés dans cette thèse. Un algorithme d'identification des muons a également été développé dans cette thèse. Il permet une réduction d'un facteur 20 du bruit de fond charmé. Le futur de la physique des oscillations de neutrinos passe par la construction de faisceaux de neutrinos de plus en plus intenses, pour arriver à mesurer les derniers paramètres inconnus (theta13 et deltaCP). Le projet de faisceau du CERN vers le tunnel de Fréjus est revisité dans la dernière partie de cette thèse. Une optimisation complète de la ligne de faisceau est proposée, et permet d'atteindre une sensibilité de theta13 de l'ordre du degré.
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Theses
High Energy Physics - Experiment [hep-ex]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. French


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Contributor : Base Des Publications de L'In2p3 <>
Submitted on : Monday, March 14, 2005 - 4:13:08 PM
Last modification on : Monday, March 14, 2005 - 4:13:08 PM

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Antoine Cazes. Etude du faisceau CNGS et identification des muons dans l'expérience OPERA. Optimisation de la ligne de faisceau du projet SPL-Fréjus. High Energy Physics - Experiment [hep-ex]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. French. <tel-00008775>

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