Thèse soutenue

Etude et réalisation d'un faisceau de positons lents

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Auteur / Autrice : Nicolas Ruiz
Direction : Patrice Pérez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des particules
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le travail de thèse présenté dans ce document consiste en l'étude et en la réalisation d'un faisceau de positons lents (dont l'énergie cinétique va de l' électronvolt au keV) au CEA de Saclay, dans le cadre du projet GBAR. L'objectif de ce projet est de réaliser le premier test direct du Principe d'équivalence Faible sur de l'antimatière en étudiant la chute libre d'atomes d'antihydrogène dans le champ gravitationnel terrestre. Le faisceau de positons présenté ici est alimenté par un petit accélérateur linéaire d'électrons (linac) de quelques MeV. La génération des positons se fait via la création de paires électron/positon par les photons issus du rayonnement de freinage des électrons du linac dans une cible de tungstène. Ce faisceau de test a pour objectif double de démontrer d'une part la faisabilité d'une source de positons alimentée par un petit accélérateur et de permettre d'autre part le développement de deux étapes futures du projet : le piégeage des positons et leur conversion en positronium afin de générer une cible dense pour le faisceau d'antiprotons devant permettre la synthèse de l'antihydrogène. A la fin de la thèse le faisceau de positons est opérationnel et le flux atteint est de 1,7*10^5 positons lents par seconde. Ce flux encore faible gagnera un ordre de grandeur dès la réparation du linac défectueux et un travail d'optimisation est en cours pour augmenter encore ce flux. Le projet GBAR compte se doter d'un accélérateur plus performant afin d'atteindre les 3*10^8 positons lents par seconde requis pour l'expérience et le modérateur actuel en tungstène pourrait être remplacé par une technologie au néon dont le rendement est supérieur