Mesures de précision avec LPCTrap et développementstechniques à GANIL : corrélation angulaire bêta-neutrino (ABETANU) et probabilités de shakeoff dans la décroissance de L’6HE+, étude de la production de nouveaux faisceaux à SPIRAL

par Claire Couratin

Thèse de doctorat en Constituants élémentaires et physique théorique

Sous la direction de Etienne Liénard.

Soutenue en 2013

à Caen .


  • Résumé

    LE SUJET DE CE TRAVAIL EST DOUBLE. L’OBJECTIF PRINCIPAL EST DE MESURER LE PARAMÈTRE DE CORRÉLATION ANGULAIRE DANS LA DÉCROISSANCE BÊTA DE L’6HE+ AVEC UNE PRÉCISION RELATIVE DE L’ORDRE DE 0. 5% AINSI QUE LES PROBABILITÉS DE SHAKEOFF ASSOCIÉES. UNE DÉVIATION ENTRE LES VALEURS EXPÉRIMENTALE ET THÉORIQUE de ABETANU METTRAIT EN ÉVIDENCE L’EXISTENCE DE COURANT TENSORIEL DANS L’INTERACTION FAIBLE. PAR CONSÉQUENT, LA STRUCTURE EN V-A DU MODELE STANDARD UTILISÉE POUR DÉCRIRE L’INTERACTION FAIBLE SERAIT REMISE EN QUESTION. UN PIÈGE DE PAUL EST UTILISÉ POUR CONFINER LES IONS D’6HE+ DANS UN VOLUME TRÈS PETIT PRESQUE AU REPOS AFIN D’AVOIR UNE SOURCE AUSSI BIEN DÉFINIE QUE POSSIBLE. LES PARTICULES BÊTA ET LES IONS DE RECUL ISSUS DE LA DÉCROISSANCE SONT DÉTECTÉS EN COÏNCIDENCE PAR UN DISPOSITIF PLACÉS AUTOUR DU PIÈGE. CE DISPOSITIF EST ÉGALEMENT SENSIBLE AUX DIFFÉRENTS ÉTATS DE CHARGE DE L’ION DE RECUL ET PERMET AUSSI DE MESURER LES PROBABILITÉS DE SHAKEOFF. CES DERNIÈRES ET ABETANU SONT DÉDUITES À PARTIR D’UNE COMPARAISON ENTRE LES DONNÉES EXPÉRIMENTALES ET DES SIMULATIONS MONTE-CARLO RÉALISTES DU SPECTRE EN TEMPS DE VOL DES IONS DE RECUL EFFECTUEES AVEC LES CODES SIMION ET GEANT4. L’ENSEMBLE DES DISTRIBUTIONS EXPERIMENTALES MESUREES PERMET DE CONTROLER LES EFFETS SYSTEMATIQUES PRINCIPAUX. LA SECONDE PARTIE DE CETTE THÈSE EST DÉDIÉE AU DÉVELOPPEMENT D’UN NOUVEL ENSEMBLE CIBLE SOURCE (ECS) UTILISANT UNE SOURCE D’IONS : FEBIAD (FAST ELECTRON BEAM INDUCED BY ARC DISCHARGE). PLUSIEURS EXPÉRIENCES ONT ÉTÉ RÉALISÉES AFIN DE TESTER LA FIABILITÉ DE CET ECS ET MESURER LES TAUX DE PRODUCTION DES NOUVEAUX FAISCEAUX ATTENDUS. ELLES ONT CONDUIT À UNE VERSION AMÉLIORÉE DE CELUI-CI QUI SERA TESTÉE EN DÉCEMBRE 2013. DANS LE CADRE DE CETTE MISE À NIVEAU, LES NOUVEAUX FAISCEAUX DEVRAIENT ÊTRE DISPONIBLES EN 2016.

  • Titre traduit

    Permission measurements with LPCTrap and technical developments at GANIL : betanu angular correlation (ABETANU) and shakeoff probability in the ’6HE+ beta decay, study of the production of new beams at spiral


  • Résumé

    The subject of this work is twofold. The main objective is to measure the beta-neutrino angular correlation (abetanu) in the beta decay of 6he+ at a 0. 5% precision level as well as the associated shakeoff probabilities. Evidences of a discrepancy between the experimental value of abetanu and the prediction in the standard model (sm) would mean the existence of a tensor current in the weak interaction. Consequently, it would question the v-a structure used to describe the weak interaction in the sm. A paul trap is used to confine 6he+ ions almost at rest in a very small volume in order to provide a decay source as well defined as possible. The emitted beta particle and recoil ion (ri) are detected in coincidence by detectors surrounding the trap. The setup is sensitive to the different charge states of the ri and also allows the measurement of shakeoff probabilities. These latter and abetanu are deduced from comparison with realistic monte carlo simulations of the time of flight spectra of the recoiling ions using geant4 and simion. The set of measured distributions anables to control the main systematic effects. The second part of this work is dedicated to the development of a new target ion source system (tiss) using a febiad source (fast electron beam induced arc discharge) and spiral1 target in the framework of its upgrade. Several experiments have been performed to test the reliability of the tiss and to measure the intensities of expected new beams. These tests led to an improved design of the tiss to be tested in december 2013. Within the framework of this upgrade, new beams should be available in 2016.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2013 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Mesures de précision avec LPCTrap et développementstechniques à GANIL : corrélation angulaire bêta-neutrino (ABETANU) et probabilités de shakeoff dans la décroissance de L’6HE+, étude de la production de nouveaux faisceaux à SPIRAL

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Informations

  • Détails : 1 vol. (174 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 110 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2013-72
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2013-72bis
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