Performance of the Electromagnetic Calorimeter of AMS-02 on the International Space Station ans measurement of the positronic fraction in the 1.5 – 350 GeV energy range.

Résumé : L'expérience AMS-02 est un détecteur de particules installé sur la station spatiale internationale (ISS) depuis mai 2011, date à partir de laquelle il mesure les caractéristiques des rayons cosmiques afin d'apporter des réponses aux problématiques soulevées par la physique des astroparticules depuis quelques décennies, en particulier l'étude indirecte de la matière sombre et la recherche d'antimatière. Les aspects phénoménologiques de la physique des rayons cosmiques sont revus dans la première partie. Une deuxième décrit les performances en vol des différents sous-détecteurs d'AMS-02, en particulier du calorimètre électromagnétique. Il est montré, en utilisant les particules au minimum d'ionisation (MIPs), qui constituent l'essentiel du rayonnement cosmique, que le calorimètre fonctionne comme prévu, et que l'on retrouve les mêmes performances qu'au sol. Cette étude est utilisée pour suivre au cours du temps l'évolution des performances du détecteur. Elle permet également de développer un estimateur de charge pour les noyaux utilisant le calorimètre. Une troisième et dernière partie s'attache enfin à déterminer le rapport positronique. La principale difficulté de cette mesure est d'identifier les positons en rejetant les protons grâce aux caractéristiques des gerbes dans la calorimètre. Après avoir défini des variables pertinentes pour cette séparation, nous construisons un estimateur via une analyse multivariée, en nous appuyant sur des simulations Monte-Carlo d'électrons pour les plus hautes énergies. Au-delà de 100 GeV, nous obtenons un taux de réjection de l'ordre de 10 000 pour 90% d'efficacité. Après avoir estimé la confusion de charge, cet estimateur nous permet finalement, de déterminer le rapport positronique pour les données acquises pendant les 18 premiers mois et pour des énergies allant de 1.5 à 350 GeV.
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Thèse
Other [cond-mat.other]. Université de Grenoble, 2014. English. 〈NNT : 2014GRENY012〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mardi 26 mai 2015 - 11:08:07
Dernière modification le : jeudi 21 juin 2018 - 17:22:37
Document(s) archivé(s) le : lundi 24 avril 2017 - 14:23:28

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Laurent Basara. Performance of the Electromagnetic Calorimeter of AMS-02 on the International Space Station ans measurement of the positronic fraction in the 1.5 – 350 GeV energy range.. Other [cond-mat.other]. Université de Grenoble, 2014. English. 〈NNT : 2014GRENY012〉. 〈tel-01155127〉

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