Mesure du paramètre de mélange leptonique thêta 13 auprès de l'expérience d'antineutrinos de réacteur Double Chooz

par Vincent Durand

Thèse de doctorat en Physique des particules

Sous la direction de Thierry Lasserre et de Guillaume Mention.

Soutenue en 2012

à Paris 7 .


  • Résumé

    Double Chooz a pour but la mesure de thêta13 via l'étude des oscillations d'antineutrinos électroniques produits par des réacteurs nucléaires, à l'aide de deux détecteurs identiques, permettant ainsi de s'affranchir d'incertitudes systématiques. Le détecteur proche (normalisation du flux émis) sera opérationnel en 2013, alors que le lointain (sensible à thêta13, c'est-à-dire à un déficit et une déformation spectrale des neutrinos détectés) prend des données depuis avril 2011. Au sein de cette thèse, Double Chooz est présentée, avec sa source, sa méthode de détection, et les signal et bruits de fond attendus. Afin de sélectionner les évènements, de nombreuses quantités sont reconstruites, étalonnées et sauvegardées dans des fichiers. L'algorithme de reconstruction d'énergie et de vertex CocoReco, le logiciel compilant les outils de reconstruction Common Trunk et le réducteur de données Cheetah sont présentés. Concernant l'analyse, les coupures de sélection et leurs résultats sont explicités. La coupure de multiplicité, la méthode des multiples fenêtres en temps décalées, le véto Li9 et les études relatives au bruit de fond Li9 sont discutés. Pour 227,93 jours de données du détecteur lointain, 8249 candidats ont été observés. La prédiction du flux utilise la mesure de Bugey 4 en corrigeant des différences de composition des coeurs. En l'absence d'oscillation, 8937 évènements étaient attendus. Ce déficit est interprété comme une disparition de neutrinos. Une analyse utilisant cette information et leur déformation spectrale donne sin^2(2thêta13)=0,109+-0,030(stat)+-0,025(syst) pour Delta m^2_31=2,32x10^-3eV^2. L'hypothèse de non-oscillation est exclue à 2,9 sigmas.

  • Titre traduit

    Measurement of the leptonic mixing parameter theta13 at the reactor antineutrinos experiment Double Chooz


  • Résumé

    Double Chooz aims at measuring the neutrino mixing parameter theta13 by studying the oscillations of electron antineutrinos produced by nuclear reactors. The signals of two identical detectors are compared, allowing to cancel most of the systematic uncertainties. The near detector (flux normalization) is expected to be delivered in 2013. The far detectore (sensitive to theta13, i. E. To both a rate deficit and a shape distortion of the measured neutrinos) is taking data since April 2011. In this thesis, are presented the Double Chooz experiment, with its source, its detection method, and the expected signal and backgrounds. In order to perform a selection, important quantities are reconstructed, calibrated, and saved in date files. The energy and vertex reconstruction algorithm CocoReco, the reconstruction packages of the Common Trunk, and the light trees maker Cheetah are then especially presented. Concerning the data analysis, the selection cuts and their results are discussed, particularly the multiplicity cut, the multiple off time window method, the lithium veto cut, and the cosmogenic 9Li background studies. The Double Chooz experiment observed 8,249 neutrino candidates in 227,93 days in its far detector only. The reactor antineutrino flux prediction used the Bugey 4 measurement after correction for differences in core composition. The expectation in case of no-oscillation is 8,937 events and this deficit is interpreted as evidence for neutrino disappearance. From a rate and shape analysis, is found sin^2(theta13)=0,109+-0,030(stat)+-0,025(syst) with Delta m^2_31=2,32x10^-3eV^2, while the no-oscillation hypothesis is even excluded at 2. 9 sigmas.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (196 p.)
  • Annexes : 194 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 (2012) 199
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