Thèse soutenue

Reconstruction et analyse d'interactions de neutrinos dans les blocs cibles émulsions d'OPERA et discrimination du fond charmé dans le canal τ → 3h
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Auteur / Autrice : Magali Besnier
Direction : Dominique Duchesneau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des particules
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Chambéry
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de physique des particules

Résumé

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OPERA (Gran-Sasso, Italie) est une expérience neutrino sur longue distance dédiée à la détection de neutrinos tau apparaissant dans un faisceau pur de neutrinos muon produit au CERN (730 km plus loin), ceci dans le but d'observer l'oscillation νμ → ντ. L'expérience exploite une technologie mixte de détecteurs électroniques et de blocs cibles composés en alternance, de plaques de plomb et d'émulsions nucléaires dans le but de signer efficacement la présence d'interaction du ντ. Les excellentes caractéristiques de résolutions angulaire et spatiale des émulsions sont des éléments fondamentaux pour l'expérience OPERA. Le travail de thèse a d'abord consisté à développer des outils d'analyse permettant la détermination d'impulsion des particules chargées par diffusion coulombienne multiple dans les cibles, ainsi qu'à mettre au point une méthode de reconstruction des vertex d'interaction pour les évènements neutrino a vertex multiples. De cette manière il a été possible de développer une analyse multivariable permettant de discriminer les évènements charmés des évènements tau dans Ie but d'exploiter le canal de désintégration du tau en trois hadrons chargés avec Ie détecteur OPERA. Ces outils ont été ensuite testés sur les évènements d'interactions neutrinos observées tout d'abord avec un test en faisceau PEANUT, puis avec les premiers évènements d'OPERA accumulés lors du fonctionnement du faisceau CNGS en 2007. La première analyse combinée de ces évènements a montré une bonne compréhension des méthodes d'analyse et du fonctionnement du détecteur OPERA.