Détermination du flux de muons atmosphériques avec le télescope à neutrinos ANTARES

par Claire Picq

Thèse de doctorat en Champs, particules, matière

Sous la direction de Bertrand Vallage et de Antoine Kouchner.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .


  • Résumé

    Le télescope à neutrinos ANTARES est un détecteur sous-marin situé en mer Méditerranée. L'univers étant transparent aux neutrinos, leur étude est un moyen unique d'améliorer nos connaissances sur la nature et l'origine des rayons cosmiques, ainsi que sur les mécanismes d'émission des sources astrophysiques les plus puissantes de l'univers. Les neutrinos offrent en outre la possibilité d'ouvrir une nouvelle fenêtre d'observation en énergie (> TeV) sur l'univers. Cette thèse est consacrée à l'étude du bruit de fond principal du détecteur, dû au passage de muons atmosphériques produits lors de la désintégration des rayons cosmiques de haute énergie avec les noyaux de l'atmosphère. La première partie de cette thèse est dédiée à l'étude du détecteur. Les différentes caractéristiques du détecteur, son étalonnage ainsi que les techniques de réglages de l'électronique y sont détaillés. La seconde partie de cette thèse fait état des différents résultats obtenus sur les muons atmosphériques avec un détecteur à cinq lignes. Une présentation détaillée de la simulation utilisée y est présentée. La première difficulté de détection des muons atmosphériques est due à la géométrie du détecteur, la seconde au fait que les muons atmosphériques arrivent souvent en gerbes et que le nombre de muons dans une gerbe à 2500 m de profondeur est encore inconnu. Une première étude basée sur des simulations permet de discriminer entre les muons seuls et les gerbes de muons. Une seconde étude est dédiée à la mesure du flux de muons en fonction de la profondeur de détection. En prenant en compte les erreurs systématiques, la mesure est compatible avec les résultats d'autres instruments

  • Titre traduit

    Determination of the muon flux in ANTARES


  • Résumé

    The neutrino telescope ANTARES is a deep-sea detector located in the Mediterranean Sea. The universe is transparent to neutrinos, so their study provides a unique means of improving our knowledge of the nature of cosmic rays, their origins and their emission from the most powerful astrophysical sources in the cosmos. Neutrinos also offer the possibility of opening a new energy window (>TeV) for observation of the universe. This thesis is dedicated to the study of the main background noise of the detect of, due to the passage of atmospheric muons produced by high energy cosmic rays interacting with atmospheric nuclei. The first part of this thesis focuses on the study of the detector. The different characteristics and the calibration of the detector as well as the techniques of monitoring the electronic are described. The second part of this thesis reports the various results obtained on the atmospheric muons with the five line detector. A detailed presentation of the simulations used is presented. The first difficulty of detecting atmospheric muons is due to the geometry of the detector. The second is due to the fact that the atmospheric muons often arrive in bundles and that the number of muons in these bundles is unknown at a depth of 2500 m. A first study based on simulations makes it possible to discriminate between the muons alone and the bundles of muons. A second study is dedicated to the measurement of the muon flux depending on the slant depth. The measurement is compatible with the results of other instruments when the systematic uncertainties are taken into account.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (172 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 102 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 (2009) 140
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