Recherche des liens entre puits superdéformé et puits normalement déformé dans 192Hg et recherche et développement pour un nouveau concept de détection de photons gamma : le multidétecteur AGATA

Study of linking transitions between the superdeformed and the normally deformed wells in 192Hg and research and development for a new concept of gamma-ray detection : the AGATA array

• Auteur / Autrice : Jérôme Roccaz
• Direction : Amel Korichi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Spectroscopie gamma

Haut moment angulaire

Superdéformation

Désexcitation

Transitions de lien

Euroball iv

Détecteurs segmentés

Analyse des formes d'impulsion

Algorithmes de tracking gamma

Résumé

Le noyau atomique peut adopter, a haut moment angulaire, une forme tres allongee de rapport d’axes 2 :1 : c’est le phenomene de superdeformation. Si aujourd’hui plus de 300 bandes superdeformees ont ete identifiees, l’assignation des energies, spins et parites des etats associes n’a pu etre effectuee que pour un dixieme de ces bandes. Cette assignation ne peut se faire que par la mesure de transitions gamma discretes reliant les etats superdeformes (sd) aux etats normalement deformes (nd). Dans le cadre de ce travail de these, nous nous sommes interesses au noyau 192hg, predit doublement magique dans son etat sd et donc noyau de reference de la region de masse a~190. Une experience a ete menee aupres du multidetecteur euroball iv a strasbourg dans le but de mesurer les observables e*, i, pi des etats sd de ce noyau. La recherche des transitions de lien direct s’est averee a la limite des capacites d’observation des multidetecteurs actuels, utilisant des boucliers anti-compton. La prochaine generation de multidetecteur gamma abandonnera ces boucliers et utilisera des algorithmes de tracking gamma pour reconstruire les trajectoires des photons. La seconde partie de cette these a ete axee sur un travail de r&d pour le projet europeen agata. Nous avons en particulier effectue des simulations au moyen du code geant4 et essaye d’ameliorer les algorithmes de tracking existants par la mise au point de methodes de reconstruction des evenements « creation de paire ». Agata devrait voir le jour a l’horizon 2015-2020, et permettra ainsi de repousser les limites d’observation de deux ordres de grandeur environ.

The atomic nucleus can adopt a very elongated shape with an axis ratio 2:1 : this is the superdeformation phenomenon. Nowadays more than 300 superdeformed bands have been identified at high spin, but the determination of excitation energies, spins and parities of the associated states have been established for only one tenth of these bands. The former quantities (e*, i, p) can only be determined via the linking g-transitions between the superdeformed (sd) and the normally deformed (nd) states. Within the framework of this thesis, we have investigated the 192hg nucleus in order to establish e*, i and p. This nucleus is predicted to be doubly magic at superdeformation and hence is taken as a reference in the mass a~190 region. The experiment was carried out at strasbourg using the euroball iv array and the vivitron accelerator. The obtained results are not convincing and seem to be at the limit of the performances of euroball. Next generation of arrays will abandon the compton-shields and use tracking concept to reconstruct the trajectories of incident photons, and therefore we expect a huge increase of efficiency. The second part of this ph. D. Was focused on the r&d work for the agata project. We have performed simulations with the geant4 code and developped tracking methods to reconstruct pair-creation events. The full agata will be operationnal around 2015 and will enhance by around two orders of magnitude the observational limits.