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Université Louis Pasteur - Strasbourg I (17/09/2001), Dolbeau Jean (Dir.)
Etude de la détermination de la direction d'un électron de recul dans le cadre du projet de spectroscopie des neutrinos solaires Hellaz
Antony Sarrat1
(17/09/2001)

Le projet Hellaz se propose de mesurer séparément le flux des deux principales sources de neutrinos (pp and béryllium) émis par le Soleil, en utilisant la diffusion élastique neutrino-électron dans une chambre à projection temporelle (TPC) remplie d'hélium à 20 bars. La cinématique de cette réaction, permet de retrouver l'énergie du neutrino incident à partir de l'énergie et de la direction de l'électron de recul.
L'électron de recul crée une trace jusqu'à son arrêt dans la TPC ( 5 cm de long pour 100 keV), en ionisant le gaz le long de cette trace. Les électrons d'ionisation ainsi créés dérivent sous l'action d'un champ électrique, en diffusant,et sont détectés individuellement en X, Y et Z par des chambres ultrarapides MICROMEGAS.
Le travail de cette thèse a consisté à réaliser une chaîne complète de simulations permettant de montrer la faisabilité du projet.
Au départ, GEANT 3 simule le nuage d'électrons d'ionisation créé par un électron de basse énergie. L'efficacité de détection des électrons est calculée, en fonction de l'énergie de l'électron de recul et du lieu de l'interaction dans la TPC.
On montre alors qu'on peut mesurer le spectre des neutrinos solaires avec une résolution de 10%, et ce en introduisant un bruit de fond radioactif réaliste (10000 Compton par jour) provenant des gammas émis par l'U-Th résiduel des parois du détecteur, ce qui montre la faisabilité du projet, à condition toutefois de pouvoir détecter des électrons uniques.
1 :  PCC - Physique Corpusculaire et Cosmologie - Collège de France
Physique/Astrophysique/Cosmologie et astrophysique extra-galactique
Neutrinos solaires – Oscillations des neutrinos – Spectroscopie des neutrinos – Diffusion élastique – TPC haute pression – Détecteur MICROMEGAS
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