Etude de la faisabilité d'une source de positrons polarisée basée sur le bremsstrahlung d'un faisceau d'électrons polarisé

par Jonathan Dumas

Thèse de doctorat en Physique subatomique et astroparticules

Sous la direction de Eric Voutier et de Joseph Grames.

Soutenue le 22-09-2011

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Marie de Conto.

Le jury était composé de Eric Voutier, Joseph Grames, Egle Tomasi Gustafsson.

Les rapporteurs étaient Arne Freyberger, Alessandro Valoria.


  • Résumé

    Les communautés de la physique nucléaire et des hautes énergies ont montré un intérêt croissant pour les faisceaux de positrons intenses et hautement polarisés. Des photons polarisés durs peuvent produire des positrons dans le champ atomique par création de paire, l'électron et le positron ainsi produits portent une partie de la polarisation de la particule initiale. Les récentes avancées dans le domaine des sources d'électrons à courants intenses (1 mA) et hautement polarisés au Jefferson Lab offrent la perspective de créer des positrons polarisés à partir d'électrons de faible énergie. Cette thèse se propose de discuter les transferts de polarisation aux positrons dans la perspective d'une optimisation du design d'une source de positron polarisée. L'expérience PEPPo, visant à mesurer la polarisation de positrons par un faisceau d'électrons de basse énergie (<10MeV) mais de basse intensité est discutée. Une démonstration concluante de cette technique fournirait une méthode alternative de produire des positrons polarisés de basse énergie et des informations utiles pour optimiser le design d'une source dans la gamme d'énergie inférieure au GeV.

  • Titre traduit

    Feasibility studies of a polarized positron source based on the bremsstrahlung of polarized electrons


  • Résumé

    The nuclear and high-energy physics communities have shown a growing interest in the availability of high current, highly-polarized positron beams. A sufficiently energetic polarized photon or lepton incident on a target may generate, via bremsstrahlung and pair creation within a solid target foil, electron-positron pairs that should carry some fraction of the initial polarization. Recent advances in high current (> 1 mA) spin polarized electron sources at Jefferson Lab offer the perspective of creating polarized positrons from a low energy electron beam. This thesis discusses polarization transfer from electrons to positrons in the perspective of the design optimization of a polarized positron source. The PEPPo experiment, aiming at a measurement of the positron polarization from a low energy (< 10 MeV) highly spin polarized electron beam is discussed. A successful demonstration of this technique would provide an alternative scheme for the production of low energy polarized positrons and useful information for the optimization of the design of polarized positron sources in the sub-GeV energy range.


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