Développement d'un faisceau de positrons lents pour des mesures de l'orthopositronium et de spectroscopie de temps de vie

Development of a slow positron beam apparatus for measurements for orthopositronium's physique and lifetime spectroscopy

• Auteur / Autrice : Thomas Anthonioz
• Direction : Daniel Sillou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des particules
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrons

Positonium

Résumé

Un faisceau de positrons lents a été réalisé au sein d'une collaboration entre l'ETH Zürich, l'INR Moscou, le LMOPS Le Bourget-du-Lac et le LAPP Annecy. La possibilité d'utiliser ce faisceau pour des mesures de spectroscopie de temps de vie a été étudiée suivant 2 voies : le développement d'un faisceau pulsé et l'utilisation des électrons secondaires. La première partie de ce travail donne un aperçu des propriétés du positron et du positronium, état lié e+e-. Après une description du dispositif expérimental, les 2 modes d'utilisation du faisceau sont détaillés. Le faisceau pulsé consiste en une compression temporelle des paquets de positrons. Les simulations éffectuées ont permis de sélectionner les paramètres expérimentaux. Le développement du second mode repose sur la détection d'électrons secondaires. Les analyses des processus de basse energie ont été incluses dans les simulations pour améliorer les performances. Les bons résultats obtenus pour la résolution temporelles (-500 ps pour les 2 configurations) nous ont permis des mesures de physique des matériaux. Les 2 modes ouvrent des perspectives larges d'utilisation et de développement du faisceau

A slow positron beam was constructed within a collaboration between ETH Zürich, INR Moscow, LMOPS Le Bourget-du-Lac and LAPP Annecy. The use of this beam for Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy measurements was studied for 2 configurations : the developpement of a pulsed beam, the use of secondary electrons. The first part of this work gives a review of the properties of positron and positronium,e+e- bound state. After a brief description of the apparatus, the 2 beam configurations are detailed. The pulse beam consists in a time compression of positrons bunches. Simulations were carried out to select the experimental parameters. The development of the second mode is based on the detection of secondary electrons. Low energy phenomena were introduced in the simulations. The good results obtained for time resolution (-500 ps for both configurations) allowed us to perform measurements for solid state physics. Both configurations allow wide prospects in use and development of the beam