Mesure précise du rendement absolu de la fluorescence de l'azote dans l'air : conséquences sur la détection des rayons cosmiques d'ultra haute énergie

par Gwenaëlle Lefeuvre

Thèse de doctorat en Champs, particules, matière

Sous la direction de Philippe Gorodetzky.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Measurement of the absolute fluorescence yield of nitrogen in air : consequences on the detection of ultra high energy cosmic rays


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  • Résumé

    L'étude du spectre en énergie des rayons cosmiques d'ultra-haute énergie (E > 1020 eV) impose de déterminer cette dernière avec bien plus de précision que ce qui est réalisé actuellement. La gerbe de particules créée dans l'atmosphère peut être détectée soit par l'échantillonnage au sol des particules, soit par la détection de la fluorescence produite par l'excitation de l'azote par les électrons de la gerbe. La mesure de la fluorescence est, pour le moment, la méthode la plus simple et la plus fiable, car elle ne fait pas appel aux lois de la physique hadronique à des énergies extrêmes, domaine inaccessible aux accélérateurs. La connaissance précise du facteur de conversion entre énergie déposée et nombre de photons de fluorescence émis (le rendement) est donc essentielle. Jusqu'à présent, il n'a été déterminé qu'avec une précision de 15 % Cette expérience a pour objectif principal la mesure de ce rendement à mieux que 5 %. Pour cela, de: électrons (~1 MeV) provenant d'une source radioactive excitent l'azote de l'air. Cette précision a été atteint! par la mise en œuvre d'une méthode de calibration nouvelle de l'efficacité absolue des photomultiplicateur: détectant les photons à mieux que 2 %. Le rendement de la fluorescence, mesuré puis normalisé à 0. 85 MeV 760 mmHg et 15°C, vaut 4. 23 ± 0. 20 photons par mètre, soit 20. 46 ± 0. 98 photons par MeV déposé. Par ailleurs, et pour la première fois, le spectre de la fluorescence de l'azote excité par une source a et mesuré de façon absolue au moyen d'un spectromètre optique à réseau.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 53 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2006) 204
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