Contribution à l'expérience G0 de violation de la parité : calcul et simulation des corrections radiatives et étude du bruit de fond

par Hayg Guler

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Arvieux.

Soutenue en 2003

à Paris 11 .


  • Résumé

    Dans le cadre de la Chromodynamique quantique, le nucléon est constitué de trois quarks de valence baignant dans une mer de gluons et de paires de quark-antiquark. Seuls les trois quarks les plus légers (u, d et s) contribuent de façon significative aux propriétés du nucléon. Dans l'expérience Go nous utilisons la propriété de l'interaction faible de violer la parité pour déterminer séparément les contributions des 3 types de quarks aux facteurs de forme du nucléon. L'expérience, qui a lieu Go au laboratoire Thomas Jefferson (USA), se propose de mesurer l'asymétrie de violation de la parité en diffusion électron-proton. En faisant des mesures à plusieurs valeurs du quadri-moment échangé, et pour plusieurs cinématiques (angles avant où le proton est détecté, puis aux angles arrières où ce sera l'électron) vont permettre de déterminer séparément les contributions électriques et magnétiques des quarks étranges aux facteurs de forme du nucléon. Afin d'extraire une asymétrie avec de faibles erreurs, il est nécessaire de connaître et de corriger tous les paramètres faisceau, et d'avoir des taux de comptage élevées. Une électronique spécifique a été développée permettant de traiter l'information venant des 16 paires de scintillateurs pour chacun des 8 secteurs du spectromètre Go. Un calcul complet des corrections radiatives a été effectué et des simulations Monte Carlo avec le programme GEANT ont permis de déterminer la forme des spectres expérimentaux incluant le bruit de fond. Ce travail permettra de faire une comparaison des données expérimentales avec des calculs théoriques basés sur le modèle standard.


  • Résumé

    In the framework of quantum chromodynamics, the nucleon is made of three valence quarks surrpounded by a sea of gluons and quark-antiquark pairs. Only the only lightest quarks (u, d and s) contribute significantly to the nucleon properties. In Go we using the property of weak interaction to violate parity symmetry, in order to determine separately the contributions of the three types of quarks to nucleon form factors. The experiment, which takes place at Thomas Jefferson laboratory (USA), aims at measuring parity violation asymmetry in electron-proton scattering. By doing several measurements at different momentum squared of the exchanged photons and for different kinematics (forward angle when the proton is detected and backward angle it will be the electron) will permit to determine separately strange quarks electric and magnetic contributions to nucleon form factors. To extract an asymmetry with small errors, it is necessary to correct all the beam parameters, and to have high enough counting rates in detectors. A special electronics was developed to treat information coming from 16 scintillator pairs for each of the 8 sectors of the Go spectrometer. A complete calculation of radiative corrections has been clone and Monte Carlo simulations with the GEANT program has permitted to de determine the shape of the experimental spectra including inelastic background. This work will allow to do a comparison between experimental data and theoretical calculations based on the Standard Model.

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Informations

  • Détails : 185 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.183-185

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Centrale de Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2003/GUL
  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2003)279
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