Développement de détecteurs de neutrons ultra-froids et d'un système d'analyse de polarisation pour la mesure du moment électrique dipolaire du neutron

Résumé : Cette thèse s'inscrit dans un nouveau projet de mesure du moment dipolaire électrique (EDM) du neutron à l'institut Paul Scherrer. Deux aspects ont été étudiés ici: la détection et l'analyse de polarisation de neutrons ultra-froids. Trois types de détecteurs ont été testés à l'Institut Laue-Langevin (ILL): le Cascade-U (technologie GEM), le compteur à gaz 3He et des scintillateurs dopés au 6Li (type GS). Leur efficacité de détection ainsi que leur sensibilité au bruit de fond ont été mesurées. Sous les conditions expérimentales du spectromètre EDM, le scintillateur GS10 s'est montré compétitif avec le détecteur à gaz 3He. Un système de double scintillateur GS3/GS20 a permis d'améliorer la séparation entre signaux neutrons et gammas. Il s'est avéré 20% moins efficace que le détecteur à gaz 3He sous le spectromètre EDM. Le Cascade-U a, quant à lui, montré qu'il était 20% moins efficace qu'un GS10 de 500 microns d'épaisseur comme l'ont conrmé des simulations. Un nouveau système d'analyse simultanée de spin est présenté. Il consiste en deux systèmes de détection (bras) possédant chacun un spin flipper adiabatique, un analyseur de spin, et un détecteur. Les bras détectent chacun une composante de polarisation, permettant ainsi un comptage des deux états de spin du neutron. Des tests d'un prototype monté en situation horizontale à l'ILL ont montré que le pouvoir d'analyse des bras était de 80%. La transmission du système sans analyseurs est de 50%.
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Thèse
Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université de Caen, 2009. Français
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Contributeur : Sandrine Guesnon <>
Soumis le : lundi 23 novembre 2009 - 11:17:56
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Document(s) archivé(s) le : mardi 16 octobre 2012 - 14:40:22

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G. Rogel. Développement de détecteurs de neutrons ultra-froids et d'un système d'analyse de polarisation pour la mesure du moment électrique dipolaire du neutron. Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université de Caen, 2009. Français. 〈tel-00434416〉

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