Étude des facteurs de forme électromagnétiques du deutérium par diffuson d'électrons

par Sylvie Auffret

Thèse de doctorat en Sciences physiques

Sous la direction de Directeur de thèse inconnu.

Soutenue en 1985

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

Le président du jury était Alain Bouyssy.

mots clés

• Fonctions de structure
• Facteurs de forme
• Électrodésintégration au seuil
• Courants d'échange mésoniques
• Approximation d'impulsion
• Isobares (1232 MeV)
• Interactions nucléon-nucléon
• Effets relativistes

Résumé

Cette thèse décrit une expérience de diffusion d’électrons sur le noyau de deutérium. Nous nous sommes intéressées au facteur de forme magnétique B(q²). Ce facteur de forme, mal connu expérimentalement est particulièrement sensible à la composante tensorielle de la fonction d’onde du deuton. Nous avons effectué des mesures de sections efficaces à des énergies incidentes allant de 300 à 700 MeV et à un angle de diffusion de 155°. La région en transfert ainsi couverte, va de 6 à 28 fm⁻². Nous avons utilisé une cible de deutérium liquide, refroidie à l’hydrogène liquide. Un soin particulier a été apporté à la résolution en énergie, ainsi qu’aux corrections radiatives. La comparaison avec les calculs théoriques est ambiguë. Les prédictions obtenues à partir de potentiels nucléon-nucléon raisonnables (RSC, paris), auxquels on a ajouté les courants d’échange de mésons, sont en excellent accord avec nos données. En revanche, les calculs relativistes, « a priori » plus fiables, sont en net désaccord avec notre expérience. Un certain nombre d’ingrédients théoriques permettent d’expliquer en partie ce désaccord. Nous avons également mesurée la section efficace inclusive d’électro désintégration du deuton au seuil. Ce processus est entièrement dominé par les courants d’échange isovectoriels. Notre expérience permet d’affirmer, qu’au moins jusqu’à q² = 28 fm⁻², et au prix de certaines hypothèses théoriques, ces courants d’échange sont très bien compris.

Titre traduit

Study on the electromagnetic form factors of deuterium using electron scattering

Résumé

In this thesis, we describe an electron scattering experiment on the deuterium nucleus. We were especially interested in the magnetic form factor B(q²). This form factor, not well known experimentally, is particularly sensitive to the tensor part of the deuteron wave function. The measurements were performed at incident energies ranging from 300 to 700 MeV and at scattering angle of 155°. The momentum transfer range goes from 6 to 28 fm⁻². We have used a liquid deuterium target, cooled by liquid hydrogen. Due to the high target density and large recoil energy, special care was taken in improving the experimental resolution and in unfolding the various radiative effects. The comparison with the theoretical calculations is quite worrying. The predictions obtained from reasonable nucleon-nucleon potentials (Paris, RSC) with added mesonic exchange currents are in very good agreement with our date. However, relativistic calculations, a priori more reliable, are in clear disagreement with our experiment. Several effects can help in understanding this discrepancy. We have also measured inclusive cross sections for the deuteron electrodisintegration at threshold. This process is entirely dominated by isovector exchange currents. Our experiment shows that, at least up to q² = 28 fm⁻² and using some peculiar theoretical hypotheses, these exchange currents are very well understood.