Etude d'un nouveau type de calorimetre hadronique extremement rapide et resistant a des dizaines de gigarads pour l'experience na38 au cern

par Benoît Grosdidier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de PHILIPPE GORODETZKY.

Soutenue en 1992

à Strasbourg 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Dans le cadre de l'experience na38 au cern, qui a pour but la mise en evidence du plasma de quarks et de gluons par l'observation des paires de muons, il est necessaire d'adjoindre un calorimetre a zero degre destine a mesurer l'energie des spectateurs du faisceau lors de la collision plomb sur plomb a 160 gev/n. L'objet de cette these est de montrer comment realiser cet appareil. L'utilisation d'un faisceau de 210#7 pb/s impose que ce detecteur soit construit avec des materiaux capables de supporter des doses de radiations de l'ordre de plusieurs gigarads. Il faut aussi que la reponse temporelle soit inferieure a dix nanosecondes. Une partie de ce travail est constituee par la recherche des materiaux ayant ces caracteristiques. Les solutions envisagees sont, apres irradiation, le baf#2 et le quartz. La solution retenue, etudiee plus en detail, est un calorimetre type spaghetti a fibres optiques en quartz noyees dans du plomb. Le fonctionnement de ce calorimetre a ete simule. Le programme de simulation utilise est une interface de quatre programmes: geant, fritiof, un programme de coalescence de fragments engendres dans les collisions d'ions lourds, fabriquant des fragments a partir de nucleons spectateurs donnes par fritiof, un programme de simulation de la reponse cerenkov d'une fibre optique a une particule chargee. Ce programme a permis d'etudier la linearite, la resolution, la compensation et la reponse temporelle de ce detecteur. Ces simulations ont conduit a la realisation de deux prototypes dont les caracteristiques presentes a la fin de ce travail, reproduisent parfaitement nos simulations. Cette nouvelle conception de calorimetre permettra donc, par rapport aux calorimetres actuels les plus performants, un gain d'un facteur cent sur la resistance aux radiations, et d'un facteur dix sur la rapidite de la reponse temporelle

  • Titre traduit

    Study of a new, extremely fast hadronic calorimeter, able to stand gigarads of radiation, dedicated to the na38 experiment at cern


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  • Annexes : 52 REF

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