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Dissertations / Theses on the topic 'Gamma photons'
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Liu, Kun. "Observation du boson de Higgs dans sa désintégration en gamma+gamma et recherche de sa désintégration en Z+gamma avec le détecteur ATLAS." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01071714.
Full textAbstract:
Ce travail de thése concerne la recherche du boson de Higgsa laide de canaux de désinégration contenant des photons dans létat final, baée sur les données enregistrées par le détecteur ATLAS en 2011 et 2012, a une énergie dans le centre de masse des collisions proton-proton center-mass-energy et 8 TeV. La sélection deséévenements, les principaux bruits de fond, les propriéés du signal, la discrimination statistique entre signal et bruits de fond, ainsi que l'interprétation des ésultats en terme de boson de Higgs du moéle standard sont discués. Dans le canal de désinégration H to gamma+gamma, un excés par rapport au niveau de bruit de fond est clairement visible a une masse mH=126,8 +- 0,2(stat) +- 0,7(syst) GeV et avec une significativité locale de7,4 sigma. En revanche, dans le canal de désinégration rareH to Z+gamma, aucun excés n'est obseré dans la feétre de masse allant de 120 a 150 GeV. Ce résultat est interpéé comme une limiteégalea 11 fois la valeur de la section efficace de production pp to H to Z+gamma prédite par le moéle standard pour une masse du boson de Higgs de mH = 125,5 GeV, proche de celle mesurée dans les canaux engamma+gamma et en quatre leptons. Une reconstruction et une identification efficace des photons, ainsi qu'une connaissance précise des performances du systéme de éclenchement et de l'algorithme d'identification, sont des aspects importants de ces mesures. Une grande partie de ce manuscrit est ainsi consacréea la description de l'optimisation de ces performances et des activités de mesures que j'ai réalisées pendant ces trois années.
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Schnorrenberger, Linda [Verfasser]. "Characterization of Gamma-Ray Detectors with Tagged Photons / Linda Schnorrenberger." Aachen : Shaker, 2012. http://d-nb.info/1069047708/34.
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James, Kory T. "High energry gamma-ray source search with SPASE-2." Access to citation, abstract and download form provided by ProQuest Information and Learning Company; downloadable PDF file, 65 p, 2007. http://proquest.umi.com/pqdweb?did=1397914891&sid=16&Fmt=2&clientId=8331&RQT=309&VName=PQD.
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Franczuk, Stefan. "The asymmetry of the '1'2C(#gamma# #->#,pn) reaction." Thesis, University of Glasgow, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.266742.
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Esnault, Léo. "Production de photons gamma lors de l'interaction laser-matière et création de paires électron-positron par collision de photons." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0077.
Full textAbstract:
La création de paires électron-positron par collision de deux photons réels (processus Breit-Wheeler linéaire) est un des processus de base de l’électrodynamique quantique, et est supposé sous-tendre un large éventail de phénomènes astrophysiques des hautes énergies, tels que l’opacité de l’Univers aux photons TeV ou la production de plasmas de paires au voisinage d’objets compacts (AGN, pulsars). Cependant, ce processus n’a jusqu’à présent jamais été directement observé en laboratoire depuis sa prédiction en 1934, et ce principalement à cause de l’absence de sources de photons d’énergie autour du MeV de suffisamment haut flux. Grâce au développement continu des systèmes laser de haute puissance et de haute intensité, la production de telles sources de photons devient toutefois désormais envisageable. Malgré la diversité des approches possibles pour la génération de photons énergétiques par laser, de précédentes estimations semblent indiquer que les sources produites : par rayonnement de freinage d’électrons dans la matière (Bremsstrahlung), ou via les processus Compton inverse linéaire ou Compton inverse multiphoton (parfois appelé synchrotron-like), soient des candidates parmi les plus crédibles pour la production de paires électron-positron par collision de deux photons réels. L’interaction de ces photons multi-MeV avec de la matière peut toutefois aussi créer d’autres paires électronpositrons, qui pourraient constituer une source de bruit pour la détection de ce processus. L’objectif de cette thèse est d’optimiser la production de photons d’énergies autour du MeV générés lors de l’interaction d’un laser avec différent types de cibles (cibles solides simples ou structurées) afin de préparer des expériences de collision de photons sur des installations laser existantes ou en cours de construction. Un modèle semi-analytique permet tout d’abord d’optimiser la production de paires électron-positron par le processus Breit- Wheeler linéaire en fonction des paramètres des sources de photons. En particulier il est montré que, pour des sources de photons produits par Bremsstrahlung, les installations laser existantes permettent d’ores et déjà d’atteindre les distributions en énergies optimales, permettant ainsi d’envisager de telles expériences à haut taux de répétition. Cette étude est complétée par des simulations numériques permettant de modéliser l’accélération d’électrons lors de l’interaction du laser avec des cibles structurées (via un code Particle-In-Cell), la génération des photons gamma lors de la propagation d’électrons dans la matière (via un code Monte Carlo) ainsi que la création de paires électron-positron lors de la collision de ces photons gamma (via le code TrILEns). Ces développements pourraient alors servir de base à la préparation de futures expériences sur des installations laser actuelles<br>Electron-positron pair creation by the mean of two real photon collision (linear Breit-Wheeler process) is one of the most basic quantum electrodynamics process, and is believed to underlie a large amount of high energy astrophysical phenomena, such as the Universe opacity to TeV photons or the production of pair plasmas near compact objects (AGN, pulsars). However, this process has never been directly observed in the laboratory since its prediction in 1934, mainly because of the absence of high flux MeV-range photon sources. Due to the continuous development of high-power and high-intensity laser systems, the production of such photon sources become however conceivable. Despite the diversity of methods to produce energetic photons by lasers, previous estimates seems to show that the radiation sources produced whether by the slowing-down of electrons in matter (Bremsstrahlung), by the linear inverse Compton scattering process, or by the multi-photon inverse Compton scattering process (sometimes called synchrotron-like) are among the most credible sources for the electron-positron pair production by two real photon collisions. The interaction of such multi-MeV photons with matter could however creates other electron-positron pairs, which could constitute a background noise for the detection of this process. The goal of this thesis is to optimize the production of MeV-range gamma photons by the mean of the interaction of a laser with various kind of targets (simple or structured solid targets) in order to prepare photon-photon collision experiments on existing or currently building laser systems. A semi-analytical model allow firstly to optimize linear Breit-Wheeler pair production in term of the photons sources parameters. Particularly it is shown that, concerning Bremsstrahlung photon sources, the current laser systems already permit to reach the optimum photon energy distributions, opening the possibility to design such experiments at high repetition rate. This study is completed with numerical simulations modeling the electron acceleration in the laser-target interaction (via a Particle-In-Cell code), the gamma photon generation by the electron propagation in matter (via a Monte Carlo code) and the electron-positron pair production in photon-photon collisions (via the TrILEns code). These findings could then be used as a basis to design such experiments on existing or currently building laser systems
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FONTENAY, CHAMPEAUX SANDRINE. "Etude d'un spectrometre gamma a effet compton pour hauts flux de photons dans la gamme d'energie 0,5-12 mev." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112054.
Full textAbstract:
Cette these porte sur l'etude d'un spectrometre gamma visant l'observation de hauts flux de photons dans une gamme d'energie s'etendant de 0,5 a 12 mev avec une resolution de l'ordre de 0,3 mev. Le choix de l'instrument s'est porte sur un spectrometre a effet compton et a gradient de champ magnetique alliant compacite et grande gamme d'analyse spectrale. Le flux de photons frappe une cible mince et produit par effet compton des electrons dont l'energie est proche de celle des photons incidents dans un cone d'ouverture faible. Ces electrons sont analyses par le secteur magnetique et recueillis dans un plan focal. L'analyse du spectre electronique ainsi obtenu permet de remonter au spectre du flux de photons incidents. L'aspect theorique et numerique de cette etude fait l'objet de la premiere partie. Le premier chapitre debute par quelques rappels concernant l'interaction des photons gamma et la diffusion des electrons dans la matiere puis presente la simulation, de type monte carlo, permettant de prevoir l'angle et l'energie des electrons issus de la cible. L'ensemble des proprietes du secteur magnetique a gradient de champ ainsi que le calcul numerique de la trajectoire des electrons sont presentes dans le second chapitre. Les caracteristiques du spectrometre gamma sont etudiees dans le troisieme chapitre a l'aide de l'ensemble des calculs numeriques permettant de prevoir la reponse du spectrometre. La deuxieme partie est consacree a la validation experimentale des resultats obtenus par simulation. Le spectrometre prototype est decrit dans le premier chapitre. Les trois chapitres suivants presentent la mesure du champ magnetique puis l'etalonnage en electrons et en photons du spectrometre. Le dernier chapitre expose la mesure du spectre emis par un generateur de radiographie eclair, effectuee a l'aide du spectrometre prototype
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Brasse, David. "Detection en coincidence des photons de 511 kev provenant de l'annihilation des positons sur gamma-camera conventionnelle : optimisation et analyse des potentialites." Paris 5, 1999. http://www.theses.fr/1999PA05N148.
Full text
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Beaucourt, Léo. "Study of B0 -> K*0 gamma, Bs0 -> phi gamma and Bs0 -> K*0 gamma decays using converted photons with the LHCb detector." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY085/document.
Full textAbstract:
L'étude présentée dans cette thèse est dédiée à l'analyse des désintégrations radiatives de mésons beaux, processus faisant intervenir le quark b ce dernier se désintégrant par interaction faible en un quark s avec émission d'un photon. Ce type de désintégration est interdit à l'arbre en théorie quantique des champs et doit donc s'opérer à l'aide de boucles. Ces désintégrations ont des rapports d'embranchement très faibles, de l'ordre de 10^{-5}. Dès lors, l’étude de ces processus à l'aide du détecteur LHCb permet de mesurer précisément des observables reliées à ces processus, telles que les rapports d'embranchement, les asymétries de CP ou des variables angulaires et d'hélicité comme la polarisation du photon. En comparant ces résultats expérimentaux avec les prédictions théoriques du Modèle Standard de la Physique des Particules, il devient possible de tester ce modèle et de contraindre l'existence d'une nouvelle physique au delà du Modèle Standard. L'analyse présentée dans cette thèse se concentre sur l'étude des désintégrations B0 -> K*0 gamma, Bs0 -> phi gamma et Bs0 -> K*0 gamma. Les événements utilisés sont ceux où le photon s'est converti en une paire électron-positron par interaction avec le détecteur afin de bénéficier de la bonne résolution sur l'impulsion des traces chargées des trajectographes de LHCb. Les mesures du rapport des rapports d'embranchement des désintégrations B0 -> K*0 gamma et Bs0 -> phi gamma ainsi que de l'asymétrie de CP directe dans le processus B0 -> K*0 gamma sont réalisées. La bonne résolution obtenue sur la masse du méson B0 a permis de déterminer une première limite supérieure au rapport d'embranchement de la désintégration supprimée de Cabbibo Bs0 -> K*0 gamma<br>The purpose of the work presented in this thesis is to study the radiative decays of B mesons. These processes correspond to the decay of a b-quark into a s-quark through the weak interaction with a photon in the final state. This kind of decay is not allowed at tree level in the quantum field theory but only through virtual loops. These processes have small branching fractions of the order of 10^{-5}. The study of these decays with the LHCb detector provides precise measurements of related observable such as branching fractions, CP asymmetries or angular variables such as the photon polarisation. These results can be compared with the theoretical prediction of the Standard Model of Particle Physics. Therefore, it is possible to test this model and to constrain the existence of new physics behind the Standard Model. The analysis presented in this thesis focuses on the B0 → K*0 gamma, Bs0 → phi gamma and Bs0 → K*0 gamma decays. Only events where the photon has converted into a dielectron pair by interacting with the detector are used. This allows to take advantage of the good resolution on the charged tracks momentum obtained with the LHCb's tracking system. The measurements of the ratio of branching fractions of the B0 → K*0 gamma and Bs0 → phi gamma decays and of the direct CP asymmetry in the B0 → K*0 gamma process are performed. The good resolution obtained on the B meson mass allows to set the first upper limit on the branching ratio of the Cabbibo suppressed Bs0 → K*0 gamma decay
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Pelaez, François. "Les sursauts gamma cosmiques et solaires observés par le télescope SIGMA." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30124.
Full textAbstract:
Les sursauts gamma sont de brusques et tres intenses emissions de photons, dans la gamme d'energie entre quelques dizaines de kiloelectronvolts et quelques dizaines de megaelectronvolts, dont la duree peut varier entre quelques millisecondes et plusieurs minutes. Le telescope sigma est un instrument embarque sur satellite capable de fournir des images du ciel dans le domaine des rayons gamma mous (30 kev-1. 3 mev) avec une resolution angulaire de quelques minutes d'arc. Son principe d'imagerie repose sur l'association d'un masque code et d'un detecteur de position (gamma-camera en nai), le tout etant protege du bruit de fond par un systeme d'anticoincidence (scintillateurs en csi, operant entre 200 kev et 15 mev). L'ensemble de ces detecteurs est dote de fonctions de declenchement permettant l'enregistrement et l'analyse des sursauts gamma. Les evenements detectes par sigma sont essentiellement dus a deux types de phenomenes: 1) les sursauts gamma cosmiques, dont l'origine n'a, a ce jour, pas encore ete elucidee; 2) les emissions gamma liees aux eruptions solaires. En ce qui concerne les sursauts gamma cosmiques, cette these apporte une contribution a la determination de leur origine, suivant deux approches differentes et complementaires: 1) une approche astronomique, utilisant les capacites de localisation de la gamma-camera, montre une absence de concentration des sources en direction du centre de la galaxie, ce qui contredit l'hypothese d'une origine galactique des sursauts liee aux etoiles a neutron; 2) une approche astrophysique, utilisant la haute resolution temporelle et la grande sensibilite des donnees spectrales fournies par l'anticoincidence, a permis tout d'abord de mettre en evidence une classe a part de sursauts courts (duree <2 s) a spectre dur. Une correlation entre la duree, l'intensite et la durete spectrale des sursauts a egalement ete observee (quoique a un faible degre de significativite), en accord avec les modeles cosmologiques de distribution des sources. Enfin, une cassure a haute energie dans le spectre de certains sursauts, a ete mise en evidence. Cette cassure pourrait s'interpreter par des phenomenes d'absorption des photons en presence d'un champ magnetique intense, ou comme le resultat de la composition de plusieurs processus d'emission. Quant aux sursauts gamma solaires, dont l'origine est liee aux particules mises en mouvement au cours des eruptions solaires, les observations du telescope sigma ont permis d'en preciser certaines caracteristiques spectrales et temporelles: 1) existence de plusieurs composantes correspondant a des gammes d'energie differentes et des temps d'evolution disctincts; 2) presence de structures fines (<1 s) a haute energie (e>1 mev); 3) existence d'un continuum au-dela de 10 mev, pour certains sursauts lies a des eruptions situees sur les regions centrales du disque solaire, contrairement a ce qu'avaient observe de precedentes experiences. Ces resultats confirment la complexite des mecanismes d'acceleration des particules responsables du rayonnement gamma observe, et des structures du champ magnetique solaire auxquelles ils sont lies
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Sarria, David. "Modèle Monte Carlo du transport dans l'atmosphère des électrons relativistes et des photons gamma en relation avec les TGF." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30188/document.
Full textAbstract:
Les orages sont des sources de phénomènes transitoires intenses, notamment lumineux, dans le domaine visible, mais également dans le domaine des rayons X et gamma. Ces phénomènes sont détectés sous la forme de flash de photons X et gamma appelés "Terrestrial Gamma Ray Flashes" (TGF). L'objet de cette thèse est le développement d'un modèle numérique pour étudier et comprendre les mécanismes associés aux TGF. L'étude des TGF est donc importante pour comprendre la physique des éclairs et des orages (qui sont des phénomènes très communs mais dont la microphysique reste encore très mal comprise) ainsi que le couplage entre l'atmosphère et l'ionosphère de la Terre. Cette thèse s'inscrit plus particulièrement dans le cadre de la préparation de la mission TARANIS du CNES, qui sera lancée en 2017. TARANIS disposera en particulier des instruments XGRE et IDEE, capables de caractériser les photons X/gamma et les électrons relativistes associés. Après son émission, vers 15 km d'altitude, le flux de rayons gamma du TGF est filtré et altéré par l'atmosphère, et une petite partie peut être détectée par un satellite en orbite basse. Cette dernière est constituée de photons primaires diffusés, ainsi que d'électrons, de positrons et de photons produits de manière secondaire. Une partie des leptons secondaires va pouvoir sortir de l'atmosphère et sera ensuite confinée par les lignes de champ géomagnétique. Ainsi, pouvoir établir des contraintes sur le mécanisme source des TGF à partir des observations est un problème inverse très complexe, qui ne peut être traité que par le développement d'un modèle de transport des particules énergétiques impliquées. Dans cette thèse, nous faisons dans un premier temps une synthèse des principaux travaux ayant été effectués concernant les observations et la modélisation associées aux TGF, depuis leur découverte, il y a environ 20 ans, jusqu'à nos jours. Dans un deuxième temps, nous présentons et justifions la validité du modèle MC-PEPTITA de transport des particules énergétiques concernées. Ce dernier utilise des méthodes Monte-Carlo, les jeux de sections efficaces EPDL et EEDL, des méthodes d'interaction similaires à celles présentées dans le code PENELOPE. De plus, des modèles extérieurs pour l'atmosphère (NRLMSISE-00) et pour le champ magnétique terrestre (IGRF-11) y sont intégrés. Le modèle collisionnel de MC-PEPTITA est ensuite validé par comparaison avec le code de référence GEANT4 du CERN. Une fois le modèle construit et validé, nous présentons et décomposons en détail la simulation d'un événement TGF typique pour en faire ressortir toute sa complexité. Finalement, nous procédons à des comparaisons directes entre le modèle et les données mesurées par le télescope spatial Fermi pour établir ou vérifier des propriétés importantes concernant les TGF et les faisceaux d'électrons et de positrons associés<br>Thunderstorms are sources of intense transient phenomena, including light in the visible range and also in X and gamma rays. These phenomena are detected in the form of photon flashes called "Terrestrial Gamma Ray Flashes" (TGF). The purpose of this thesis is the development of a numerical model to study and understand the mechanisms associated with TGF. Studying TGF is then important to understand the physics of lightning and thunderstorms (which are very common phenomena, but the micro-physics is still poorly understood), together with the coupling between the atmosphere and the ionosphere of the Earth. This thesis is also part of the preparation for the TARANIS mission from the CNES, which will be launched in 2017. Among others, TARANIS will have the XGRE and IDEE instruments, able to characterize X/gamma photons and the associated relativistic electrons. After its emission, at around 15 km altitude, this flux of gamma-rays are filtered and altered by the atmosphere and a small part of it may be detected by a satellite in low earth orbit. This last is made of scattered primary photons, together with secondary produced electrons and positrons. A part of these secondary can escape the atmosphere and will then be confined by geomagnetic field lines. Thus, trying to get information on the initial flux from the measurement is a very complex inverse problem, which can only be tackled by the use of a model solving the transport the involved high energy particles. In this thesis, we firstly make a synthesis of the main work that has been done concerning observations and modeling associated with TGF, since their discovery, around 20 years ago, until today. Secondly, we present and validate the MC-PEPTITA model for the transport of the involved energetic particles. It uses Monte-Carlo methods, the EPDL and EEDL cross-section sets, and the methods of simulation of the interactions are similar to what is presented for the PENELOPE code. Moreover, exterior models for the atmosphere (NRLMSISE-00) and the magnetic field of the Earth (IGRF-11) are also integrated. The collision model of MC-PEPTITA is then validated by comparison with the reference code GEANT4 from the CERN. Furthermore, its ability to reproduce precisely some real lightcurves observed by the Fermi space telescope helps to strengthen even more its validation. Once the model is built and validated, we present and decompose in detail the simulation of a typical TGF event, in order to bring out all its complexity. Finally, we conduct direct comparisons between the model and the data measured by the Fermi space telescope to establish or verify important properties concerning the TGF and the associated beams of electrons and positrons
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Chibani, Omar. "Simulation du transport de particules (photons, électrons et positrons) : le système GEPTS." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30090.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est l'etude du transport des particules (photons, electrons et positrons) dans la matiere ainsi que le traitement de diverses applications ayant un interet dans les domaines de la dosimetrie, de la radioprotection ou de la radiologie. Cette etude est abordee par le biais de la simulation monte carlo des phenomenes stochastiques. L'outil de travail qui a ete mis au point est un logiciel (ou systeme) qui simule le transport de ces trois types de particules dans des materiaux quelconques et pour des geometries complexes. La gamme d'energie de ces particules va de quelques dizaines de kev a 100 mev. Le nom donne a ce systeme est gepts (gamma, electron and positron transport system). La description des differents types d'interactions est detaillee avec un maximum de precision. Plusieurs approximations usuelles sont alors contournees. De nouvelles distributions de diffusions multiples et de pertes d'energie ainsi que d'autres developpements personnels sont proposes. Une partie importante de la these est reservee aux applications qui illustrent les capacites du systeme. Les resultats obtenus sont compares a ceux des principaux systemes existant (etran, egs4) et autres mesures experimentales. Dans la majorite des cas gepts donne des resultats d'une grande precision
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Dezalay, Jean-Pascal. "L'expérience PHEBUS : contribution à l'analyse des propriétés temporelles et spectrales des sursauts gamma cosmiques." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30178.
Full textAbstract:
Les sursauts cosmiques sont caracterises par une emission transitoire et intense de photons gamma. La duree de ces evenements varie de quelques millisecondes a plusieurs centaines de secondes et leur spectre a ete observe sur un large domaine en energie depuis quelques kiloelectronvolts (kev) jusqu'au gigaelectronvolt (gev). La repartition spatiale des sources de sursauts est compatible avec une distribution spherique centree sur le soleil et confinee dans un volume inferieur au volume maximum accessible aux instruments les plus sensibles. En depit du nombre important de sursauts gamma cosmiques detectes a ce jour (environ 1500), la nature et la distance des sources demeurent inconnues. L'experience francaise phebus fonctionne a bord du satellite sovietique granat depuis janvier 1990. Elle utilise des scintillateurs en bgo pour couvrir un domaine en energie etendu (100 kev - 100 mev). La reponse des detecteurs a ete analysee en comparant des mesures experimentales et des simulations monte-carlo, afin de permettre la restitution du spectre des photons incidents. Pendant les trois premieres annees de mission, phebus a enregistre 110 sursauts cosmiques. L'analyse statistique des proprietes temporelles et spectrales de ces evenements a revele l'existence d'une sous-population homogene de sursauts caracterises par une duree inferieure a 2s, un spectre plus dur et une variabilite plus importante que dans le cas des evenements plus longs. L'analyse conjointe des sursauts detectes en commun par phebus et les detecteurs embarques sur la sonde interplanetaire ulysses a montre que la fonction de luminosite intrinseque des sources depend du domaine en energie. A moyenne energie (150 - 1500 kev), la fonction de luminosite apparait plus etendue qu'a basse energie (30 - 150 kev). Ce resultat est incompatible avec l'hypothese d'une luminosite identique pour toutes les sources, utilisee dans plusieurs modeles
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Da, Costa Ferreira Neri José Angelo. "Mesures des flux de photons gamma atmospherique et diffus a l'aide d'un telescope a temps de vol." Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30157.
Full textAbstract:
Un telescope a temps de vol a ete realise en vue de permettre la detection du rayonnement gamma de moyenne energie (4 mev a 50 mev). On presente les principes de fonctionnement et d'etalonnage ainsi que les caracteristiques determinees par des mesures en laboratoire et des simulations par ordinateur. Les intensites du rayonnement gamma atmospherique en fonction de la pression, les courbes spectrales en energie ainsi que l'inclinaison angulaire sont calculees et comparees aux resultats publies par d'autres observateurs. Le flux de radiations gamma d'origine diffuse cosmique est deduit a partir des courbes de montee des rayonnements atmospheriques
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Bondu, Olivier. "Etude des désintégrations radiatives Z$^0 \rightarrow \mu\mu\gamma$ et recherches du boson de Higgs dans le canal H$\rightarrow \gamma\gamma$ dans l'expérience CMS au LHC (CERN)." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00914252.
Full textAbstract:
Le Large Hadron Collider (LHC) au CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire) fonctionne depuis 2009 à la frontière franco-suisse. Cet accélérateur de particules a produit des quantités importantes de collisions proton-proton, à des énergies dans le centre de masse de 7 TeV (2010 et 2011), et 8 TeV (depuis avril 2012). L'un des buts de l'expérience Compact Muon Solenoid (CMS), qui enregistre et analyse ces collisions, est la recherche de bosons de Higgs. Dans le cadre du Modèle Standard, cette particule serait le quantum du champ de Higgs, qui permet d'expliquer le mécanisme de brisure de symétrie électrofaible. Un canal parmi les plus sensibles pour la recherche d'un boson de Higgs léger (c'est-à-dire pour des masses du boson de Higgs entre 90GeV/c2 et 150GeV/c2) au LHC est la désintégration en deux photons. En effet, la production de deux photons isolés de haute énergie dans l'état final constitue un signal clair en milieu hadronique, malgré le faible rapport d'embranchement. De plus, à ces masses, la largeur du pic en masse invariante reconstruite est dominée par la résolution du détecteur. Une compréhension fine de l'objet photon, tel que reconstruit par l'expérience, est donc un pré requis obligatoire. La première partie de mes travaux de thèse porte sur l'étude des désintégrations radiatives Z$^0 \rightarrow \mu\mu\gamma$ ces désintégrations sont la seule source de photons certifiés de haute pureté du Modèle Standard, pour laquelle l'impulsion transverse des photons est relativement proche de celle prévue pour des photons issus d'un boson de Higgs. L'étude de ces désintégrations a permis la détermination de l'échelle d'énergie différentielle des photons dans les données à 7 TeV. Elles ont également été utilisées dans les données à 8 TeV comme outil de validation des variables de forme de cluster pour les photons dans la simulation, ainsi que pour déterminer l'efficacité des critères de réjection des électrons. La deuxième partie de mes travaux de thèse traite de la recherche d'un boson de Higgs se désintégrant en deux photons. Cette recherche est effectuée en plusieurs classes d'évènements pour améliorer la sensibilité, et l'étude de cette procédure de séparation en classes est présentée. Enfin, une analyse de faisabilité de recherche d'un boson de Higgs se désintégrant en deux photons, produit lors de la désintégration d'un quark vecteur lourd à 14 TeV a été effectuée.
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Bolmont, Julien. "Détection des gamma dans l'expérience AMS et analyse temporelle des sursauts gamma par la mission HETE-2." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011463.
Full textAbstract:
AMS est un détecteur de particules qui sera embarqué à bord de la Station Spatiale Internationale début 2008. Avec son trajectomètre en silicium et son calorimètre électromagnétique, il pourra détecter les photons entre 1 GeV et 300 GeV. <br />Dans la première partie de cette thèse, nous donnons les résultats obtenus lors de l'analyse des données d'un test sur faisceau du calorimètre électromagnétique. A l'aide d'un logiciel de simulation rapide, nous évaluons les capacités de détection d'AMS en gamma. Nous donnons des prédictions de flux pour différents types de sources astrophysiques et pour un halo de matière noire supersymétrique au centre galactique.<br />HETE-2 est un satellite actuellement en fonctionnement qui est conçu pour détecter et localiser les sursauts gamma. Du fait des énergies mises en jeu, ce type de source pourrait être utilisé pour tester des domaines de la physiques inaccessibles aux accélérateurs. <br />Dans la deuxième partie de la thèse, nous étudions les courbes de lumières de douze sursauts gamma observés par le détecteur FREGATE à bord d'HETE-2 et pour lesquels une mesure du redshift est disponible. En étudiant les écarts temporels entre des photons de différentes énergies, nous pouvons déterminer une limite inférieure sur l'échelle de gravitation quantique de Eqg > 10^15 GeV.
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Da, Costa Ferreira Neri José Angelo. "Mesures des flux de photons gamma atmosphérique et diffus à l'aide d'un télescope à temps de vol." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37604152v.
Full text
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DIALLO, NENE. "Etude, simulation et modelisation d'un detecteur de photons gamma place sur une orbite excentrique de type integral." Toulouse 3, 1999. http://www.theses.fr/1999TOU30180.
Full textAbstract:
Les raies gamma sont la signature de reactions nucleaires et d'autres processus a haute energie existant dans l'univers. Leur mesure et leur etude fournissent d'inestimables informations sur des problemes d'astrophysique des hautes energies comme l'acceleration de particules, la physique des objets tres compacts (trous noirs, quasars), ou encore la nucleosynthese. Pour observer les sources gamma astronomiques, on doit s'affranchir de l'atmosphere terrestre qui constitue un ecran opaque aux photons gamma. Malheureusement, les equipements spatiaux incorporant des detecteurs de rayonnements electromagnetiques a haute energie (rayons x et gamma) sont, a ces altitudes, exposes a des flux parasites intenses de rayonnements et de particules induits par le rayonnement cosmique primaire galactique. Que ce soit par leur impact direct ou par celui des rayonnements et des particules secondaires qu'ils engendrent dans leur voisinage immediat, ces flux parasites suscitent au sein des detecteurs un bruit de fond considerable qui en limite les performances. Ce travail de these entre dans le cadre de la mission integral projet d'astronomie gamma spatiale de l'agence spatiale europeenne destinee a l'observation des emissions x et gamma d'origine celeste. Integral est constitue de deux instruments principaux : un imageur ibis et un spectrometre germanium a haute resolution e/e = 1,6 10 3 a 1,3 mev, appele spi. Nous avons etudie la composante hadronique du bruit de fond de spi, constituee d'un spectre continu auquel se superposent des raies. Elle est due aux decroissances radioactives des noyaux residuels crees par les interactions des protons du rayonnement cosmique avec les materiaux constituant spi. Pour etudier tous les aspects nucleaires, des simulations monte-carlo ont ete realisees en utilisant le code de physique nucleaire tierce developpe au cea / dam. Ensuite avec le code geant du cern nous avons simule la reponse spectrale des detecteurs en germanium. Des techniques telles que la psd (pulse shape discrimination) et les signatures energetiques ont ete utilisees dans des bandes d'energie bien choisies afin de reduire le bruit de fond et ainsi ameliorer la sensibilite de spi. Avec la sensibilite de detection des raies fines estime dans cette etude, le spectrometre spi devrait pouvoir detecter de nombreuses raies gamma nucleaires emises dans les sites actifs de la galaxie.
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Montbarbon, Eva. "Etude des phénomènes photophysiques de la discrimination entre neutrons rapides et photons gamma dans les scintillateurs plastiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN040/document.
Full textAbstract:
Le contexte de ce doctorat s’inscrit dans la lutte contre les risques de terrorisme nucléaire et radiologique (acronyme NRBC-E). La détection de ces matières dangereuses, car émettrices de neutrons, s’effectue traditionnellement à l’aide de compteurs proportionnels à Hélium-3. Or, l’annonce de la pénurie de ce gaz depuis plus d’une dizaine d’années pousse à concevoir des détecteurs aussi performants. L’émission neutronique étant toujours accompagnée d’un flux gamma, les détecteurs doivent discriminer ces deux contributions. Les scintillateurs plastiques, polymères radioluminescents, peuvent opérer cette séparation. Celle-ci s’effectue alors sur le déclin de l’impulsion lumineuse. Née en 1968, la théorie de Voltz et Laustriat fournit une explication de la discrimination neutron/gamma dans les scintillateurs organiques (« Pulse Shape Discrimination », PSD). Ainsi, le sujet du doctorat est d’appréhender les phénomènes photophysiques ayant lieu dans ces matériaux, plus particulièrement sous forme plastique, après l’interaction neutron/matière ou gamma/matière mais avant l’émission de photons de scintillation. Nous avons d’abord dressé un état de l’art des scintillateurs plastiques discriminants de 1959, année du premier matériau préparé, jusqu’à aujourd’hui. Nombre de compositions chimiques ont été décrites dans la littérature ; ces travaux mettent en évidence les compositions chimiques permettant la discrimination neutron/gamma. Compte-tenu de l’extrême complexité de modéliser l’interaction rayonnement/matière (énergies de l’ordre du MeV) suivie des transferts photophysiques (de l’ordre de l’eV), nous avons caractérisé des scintillateurs plastiques préparés au laboratoire. Ainsi, nous avons mis en place une chaîne d’acquisition numérique permettant la discrimination neutron/gamma. Nous avons ensuite testé l’influence de paramètres intrinsèquement liés à la nature du matériau : la préparation chimique, le volume et le fluorophore secondaire. Nous avons constaté que la reproductibilité des matériaux plastiques est complexe à obtenir. Du reste, le fluorophore secondaire et sa concentration doivent être soigneusement sélectionnés selon le volume du scintillateur afin d’éviter l’auto-absorption. Grâce à des mesures d’absorption transitoire, nous avons identifié le transfert photophysique conférant un rôle important au fluorophore secondaire. Par ailleurs, nous avons évalué l’influence de critères extrinsèques aux scintillateurs plastiques, plus spécifiquement l’influence d’une forte irradiation (10 kGy), sur les propriétés de discrimination neutron/gamma des matériaux. Enfin, grâce à la plateforme ELYSE (CNRS & Université Paris-Sud), nous avons optiquement simulé une trace neutron dans des scintillateurs liquides et plastiques. Grâce au système de détection offrant une spectrométrie 3D en absorption transitoire et en fluorescence, nous avons élaboré une nouvelle théorie photophysique permettant d’expliquer la formation d’états excités triplets significatifs pour la discrimination neutron/gamma. Les travaux présentés ici contribuent à l’appréhension des phénomènes photophysiques responsables de la discrimination neutron/gamma dans les scintillateurs plastiques<br>The context of this PhD lies within the framework of fighting against nuclear and radiological threats (CBRN-E acronym). These hazardous materials can emit neutrons. Neutrons can traditionally be detected thanks to a proportional counter based on Helium-3 gas. However, the last decade announced the shortage of this gas, leading therefore scientists to design new detectors, which are as effective as proportional counters. Neutrons are always emitted with a gamma rays flux. So detectors have to discriminate between these two contributions. Plastic scintillators, which are radioluminescent polymers, can effectively operate this separation. This discrimination between neutrons and gamma rays is made thanks the decay of the light pulse. Born in 1968, Voltz and Laustriat’s theory explains neutron/gamma discrimination in plastic scintillators (also named Pulse Shape Discrimination, PSD). Thus, the subject of this PhD is to understand photophysical phenomena in plastic scintillators, which take place after neutron/matter or gamma/matter interaction but before the emission of scintillation photons. We first provided a state of the art of discriminating plastic scintillators as early as 1959 (first prepared material) until nowadays. Many chemical compositions have been described in the literature. All these works highlight the need to finely select the chemical composition allowing neutron/gamma discrimination. It is extremely hard to model the interaction of radiation with matter (energies up to the MeV range) followed by photophysical transfers (up to the eV range). This way, we characterized lab made plastic scintillators. To do this, we set up a digital detection chain for neutron/gamma discrimination measurements. We then tested the influence of intrinsic parameters to the nature of scintillators: chemical preparation, volume and secondary fluorophore have been particularly studied. We noted that scintillators reproducibility is complex to obtain. Furthermore, the secondary fluorophore and its concentration have to be selected according to the volume of the material in order to avoid self-absorption. Thanks to transient absorption measurements, we identified the photophysical transfer which allocates a significant role to the secondary fluorophore. We then evaluated the influence of extrinsic criteria on neutron/gamma properties of plastic scintillators, and specifically high irradiation doses (10 kGy). Finally, thanks to the ELYSE platform (CNRS & Paris-Sud University), we optically simulated a neutron track in liquid and plastic scintillators. Thanks to the detection system offering a 3D spectrometry in transient absorption and fluorescence, we elaborated a new photophysical theory, which can explain the formation of triplet states in plastic scintillators for neutron/gamma discrimination. All these works presented herein contribute to understand the photophysical phenomena, which are responsible of neutron/gamma discrimination in plastic scintillators
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Jourdain, Elisabeth. "Résultats récents sur les sursauts Gamma : les observations réalisées par les expériences satellites LILAS et APEX." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30108.
Full textAbstract:
Les sursauts gamma sont des bouffees breves (quelques secondes) et intenses de photons tres energetiques (e 10 kev), vraisemblablement emis par des etoiles-a-neutrons. Les premiers programmes d'etude ont mis en lumiere les principales caracteristiques de ce phenomene decouvert en 1969. De nouvelles proprietes ont ete revelees par une deuxieme generation d'experiences dont les detecteurs lilas et apex, embarques sur les sondes phobos en juillet 1988, grace a une cooperation entre l'iki (moscou) et le centre d'etude spatiale des rayonnements (toulouse). Leurs objectifs principaux etaient: 1) l'etude des variabilites intrinseques du flux emis: le principe de time-to-spill (un spectre est stocke des qu'il contient un nombre n de photons, sa duree diminuant quand le flux augmente) permet l'observation de variabilites jusqu'alors invisibles (acquisition de spectres en moins de 20 ms); 2) la connaissance du spectre des sursauts gamma sur un domaine en energie etendu (5 kev-1 mev pour lilas, 65 kev-9 mev pour apex). Les resultats presentes concernent: 1) le comportement des hautes energies (e>2 mev) dans plussieurs evenements: l'existence d'une composante spectrale propre a ces energies est mise en evidence; 2) la recherche de raies en emission entre 200 kev et 1 mev; 3) l'etude d'un evenement observe le 24 octobre 1988. Tres intense, il se prete a une analyse precise, avec une resolution temporelle et spectrale unique; 4) une recherche de periodicites englobant plus de 200 sursauts, observes avec le programme signe, sur deux echelles de temps: quelques secondes et la centaine de milliseconde; 5) l'analyse des courbes log (n>c/cmin) dans les bandes spectrales des deux experiences. Un deficit de hautes energies apparait dans les evenements faibles, ce qui implique une evolution de la fonction de luminosite avec l'energie
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Brun, Hugues. "La reconstruction et l'identification des photons dans l'expérience CMS au LHC : applications à la recherche de bosons de Higgs dans le canal H $\rightarrow \gamma\gamma$." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00916276.
Full textAbstract:
Le Modèle Standard de la physique des particules explique avec succès les données expérimentales. L'origine de la masse des bosons W et Z est expliquée à l'aide du mécanisme de Higgs qui permet de briser la symétrie de jauge de l'interaction électro-faible. Cependant ce mécanisme prédit l'existence d'une particule, appelée le boson de Higgs, qui n'a pas été observée pour l'instant. Cette particule est recherchée au LHC en particulier dans les expériences ATLAS et CMS. Les premiers résultats utilisant les données du LHC permettent d'exclure, avec un niveau de confiance de 95%, un boson de Higgs qui aurait la section efficace du Modèle Standard entre 128 et 600 GeV/c$^2$ et les résultats plus anciens du LEP ont exclu un boson de Higgs plus léger que 114.4 GeV/c$^2$. Dans l'intervalle de masse restant, le canal de désintégration du Higgs en deux photons est le canal idéal pour la recherche du boson de Higgs car, malgré son faible rapport d'embranchement (environ quelques pour mille) et grâce à son état final clair, il permet d'obtenir une résonance de faible largeur dans le spectre de masse invariante des événements di-photons. La manière dont un photon est reconstruit dans CMS sera d'abord décrite et la compréhension de cette reconstruction avec les premières données du LHC présentée. Du fait de la faible largeur de la résonance du boson de Higgs à basse masse, un grand intérêt doit être porté à la résolution sur l'énergie des photons. C'est pourquoi, nous étudierons les corrections apportées à cette énergie. Ensuite, comme les pions neutres qui se désintègrent en deux photons sont le principal bruit de fond aux photons dans les données, nous verrons comment utiliser la forme du dépôt d'énergie dans le calorimètre électromagnétique de CMS à l'aide d'un réseau de neurones artificiels pour discriminer ces pions neutres des vrais photons. La chromodynamique quantique est la source d'un large nombre d'événements di-photons qui forment la majorité du bruit de fond à la désintégration du boson de Higgs. La mesure de la section efficace de ces processus et de leur cinématique aide aussi à la compréhension du Modèle Standard. La possibilité d'utiliser le pouvoir discriminant du réseau de neurones pour mesurer le nombre d'événements diphotons dans les données, a été étudiée. Les mésons neutres sont aussi un bruit de fond pour les photons issus de la désintégration du boson de Higgs. L'amélioration de l'identification à l'aide d'une coupure sur la variable de sortie du réseau de neurones a donc été évaluée : la conséquence de cette amélioration en termes de limite sera présentée sur le premier 1.6fb$^1$ des données de 2011 enregistrées par l'expérience CMS.
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Lautesse, Philippe. "Recherche d'une particule neutre produite en champ fort par interaction photon-cristal." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10062.
Full textAbstract:
Un faisceau de photons d'energie comprise entre 80 gev et 130 gev, de faible divergence angulaire (60 rd), est produit par rayonnement bremsstrahlung d'electrons incidents de 150 gev dans une cible de plomb d'un dixieme de longueur de radiation. Le faisceau de photons penetre le long de l'axe <110> d'un cristal de germanium de 400 m d'epaisseur et refroidi a 100 k. Suite aux interpretations des resultats des experiences ions lourds-atomes lourds realisees a gesellschaft fur schwerionenforschung (gsi), nous cherchons a mettre en evidence une particule neutre dont la masse serait de 1. 8 mev/c#2. Par interaction de photons de haute energie avec le champ electrique du cristal, nous pouvons obtenir des conditions de champ fort dont les effets sont analogues a ceux observes dans les interactions ions lourds-atomes lourds. Le dispositif experimental permet la mise en evidence de particules se desintegrant dans le mode electron-positron et dont les durees de vie sont comprises entre 10##1#7 sec. Et 10##1#0 sec. Ce qui correspond a l'intervalle etudie a gsi. La distance entre l'electron et le positron est mesuree par des micropistes dont le pas est de 50 m et qui sont placees a 80 m du cristal (l'angle le plus probable entre l'electron et le positron est de l'ordre de 10 rad). Etant donne que le vertex de desintegration de l'hypothetique particule neutre n'est pas determine, la voie de faisceau est blindee contre le champ magnetique terrestre sur cette distance pour reduire l'incertitude sur la difference de position entre l'electron et le positron. D'autre part, le vide est maintenu a 10##3 torr afin de reduire les diffusions coulombiennes multiples et d'eliminer la production de bruit de fond. Les energies de l'electron et du positron sont determinees a partir de chambres a fils et d'un aimant. On reconstruit ainsi la masse invariante du systeme electron-positron. Un pic de 1. 8 mev/c#2 dans le spectre serait la signature de la desintegration, a l'exterieur du cristal, de la particule neutre cherchee, dont l'existence n'est pas prevue par l'electrodynamique quantique (edq)
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Bâty, Clément. "Contribution à la calibration des photons par les désintégrations radiatives Z --> \nu\nu gamma , dans l'expérience CMS au LHC (CERN)." Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10239/document.
Full textAbstract:
Le LHC a commencé, dès le mois de Novembre 2009, à prendre des données. Cela initie une nouvelle ère de découverte pour la physique des particules. Le détecteur CMS est une des expériences principales de physique présente au LHC. Un des buts de cette expérience est la recherche du boson de Higgs, pouvant être à l'origine de la brisure de symétrie électrofaible. Après un replacement de la place du LHC et de CMS au sein de la physique des particules d'aujourd'hui, je présenterai alors l'ensemble de la chaîne permettant de passer de l'évènement physique aux analyses finales permettant d'extraire, des particules reconstruites, les informations permettant, à terme, la découverte de nouvelles particules telles que le boson de Higgs. Une première partie de mes travaux a porté sur la mesure et le suivi des rapports de gains de l'électronique d'acquisition, permettant de mesurer de manière précise l'énergie des photons sur toute la gamme d'énergie accessible (35 MeV 1.7 TeV). Mes travaux ont alors concernés la vérification de la validité des méthodes de calibration des cartes d'acquisition VFE au sein du détecteur. Une seconde partie de mes travaux à porté sur la manière dont doivent êtres générés les évènements de physique pour ne pas avoir de double-comptage entre les photons provenant de générateurs à éléments de matrices et ceux provenant de générateur à gerbe partonique. En collaboration avec des physiciens phénoménologues une méthode de véto anti double-comptage a été élaborée. Enfin, la dernière partie de mes résultats concerne la manière dont les désintégrations radiatives du boson de jauge électrofaible neutre Z° permettent, par la sélection d'une population de photons certifiés et isotopiques, d'extraire l'échelle d'énergie des photons au sein du calorimètre électromagnétique de CMS<br>The LHC has started, since november 2009 taking data. This started a new era of discovery in particle physics. The CMS detector is one of the main experiment at the LHC (CERN). One goal of this experiment is the Higgs's boson discovery, that can be related to the electroweak symmetry breaking. After a contextual replacement of the LHC and CMS within the nowdays's particle physics, I will explain the whole chain allowing to go from the physical event to the nal analysis, in order to extract the reconstructed particles and the informations allowing, at the end, the discovery of new particles like the Higgs's boson. A rst part of my works was about the measurement and the study of the acquisition electronics's gains-ratios. This work aimed to have a precise measurement of the photons energy on the whole available energy band (35 MeV -> 1.7 TeV). In particular, my works were upon the validation of the dierent calibration methods for the VFE acquisition cards within the detector. A second part of my work was about the way that one have to generate the physics events avoiding double-counting between photons coming from matrix-element generators and those coming from parton-shower algorithms. In collaboration with phenomenologists physicists, an anti-double-counting veto have been created. At last, the nal part of my results was about the way the radiative decay of the Z° neutral electroweak gauge boson allow, by the selection of certied photons, the extraction of the photons energy scale inside the electromagnetical calorimeter of CMS
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Bourdaud, Guénolé. "La Physique des gamma-jets avec le calorimètre EMCal de l'expérience ALICE au LHC." Phd thesis, Université de Nantes, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00352948.
Full textAbstract:
Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes au LHC devraient permettre de former le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Les photons, insensibles à l'interaction forte qui domine ce milieu sont une sonde intéressante pour l'étude du PQG. Les gamma-jets sont des processus durs et rares où un photon et un parton sont émis dos à dos. Le parton hadronise en une gerbe de particules appelée jet. Ces jets sont atténués (jet quenching) par interaction forte du parton avec le PQG. La perte d'énergie, ou plus exactement la redistribution de l'énergie du jet, est mesurable par la modification de la distribution de l'énergie des particules appartenant au jet entre les collisions p-p et Pb-Pb (fonction de fragmentation ou distribution en « hump-backed plateau »). Cette mesure nécessite l'énergie initiale du jet, ce que les gamma-jets permettent d'obtenir de façon précise.<br />Notre travail consiste à utiliser le calorimètre EMCal pour détecter un photon en corrélation avec un jet reconstruit dans la partie centrale d'ALICE, puis à comparer ces distributions en énergie pour des collisions p-p et Pb-Pb.<br />Dans un premier temps, la physique des gamma-jets est abordée, puis nous présentons l'identification des particules dans EMCal afin de reconnaître un photon direct, c'est-à-dire un photon émis en corrélation avec un jet. Ensuite, des méthodes d'identification et de reconstruction du jet sont développées pour pouvoir déterminer les distributions de « hump-backed plateau ». Enfin ces techniques sont testées afin d'évaluer les capacités d'ALICE et notamment d'EMCal pour étudier les gamma-jets au LHC et d'apprécier la sensibilité de cette sonde pour explorer le PQG.
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Carnahan, Brian. "Strangeness Photoproduction in the {gamma}p {yields} K{sup 0} {Sigma}{sup +} Reaction." Washington, D.C : Oak Ridge, Tenn. : United States. Dept. of Energy. Office of Energy Research ; distributed by the Office of Scientific and Technical Information, U.S. Dept. of Energy, 2003. http://www.osti.gov/servlets/purl/824935-CL5ICZ/native/.
Full textAbstract:
Thesis (Ph.D.); Submitted to the Catholic Univ. of America, Washington, DC (US); 1 May 2003.<br>Published through the Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information. "JLAB-PHY-03-40" "DOE/ER/40150-2764" Brian Carnahan. 05/01/2003. Report is also available in paper and microfiche from NTIS.
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Mao, Yaxian. "Mesure des corrélations gamma-hadrons et hadrons-hadrons dans les collisions pp à 7 TeV pour l'étude de la fragmentation des jets avec l'expérience ALICE du LHC." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00622562.
Full textAbstract:
L'expérience ALICE, qui utilise les collisions d'ions lourds ultra-relativistes produites par le LHC au CERN, est dédiée à l'étude d'un nouvel état de la matière nucléaire, qui pourrait se présenter sous la forme d'un plasma de quarks et de gluons (QGP). Parmi les sondes portant des informations sur les propriétés de ce milieu, celles relatives à la production des jets de grande impulsion transverse sont particulièrement intéressantes. L'analyse présentée dans cette thèse s'intéresse aux évènements photon-jet, qui comportent un photon de grande impulsion transverse avec un jet émis dans la direction opposée. Ce dernier est issu de la fragmentation d'un parton, une fois qu'il a traversé le QGP. La thèse comprend une étude des observables pertinentes pour la mesure des corrélations photon-hadron ainsi qu'une analyse des premières données du LHC en collisions proton-proton. Des résultats préliminaires sur l'impulsion transverse des partons incidents et la fonction de corrélation ont ainsi été obtenus.
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Durand, Emmanuel. "Recherche de photons pulsés au-dessus de 30 GeV dans le Crabe et PSR B1951+32 avec le détecteur Čerenkov atmosphérique CELESTE." Bordeaux 1, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR12651.
Full textAbstract:
Basée sur la reconversion de la centrale solaire THEMIS en télescope pour l'astronomie gamma, CELESTE est la première expérience à explorer le spectre électromagnétique entre 10 GeV et 300 GeV et à relier ainsi le domaine des satellites à celui des imageurs au sol. Ce domaine d'énergie est particulièrement important pour les pulsars. En effet, aucun des six pulsars gamma haute énergie détectés par EGRET n'a été détecté au sol. Deux modèles théoriques visent à expliquer la cassure des spectres observée entre 1 et 100 GeV. Ceux-ci diffèrent toutefois en plusieurs points et une détection dans ce domaine d'énergie permettrait d'éclaircir la situation. Cette thèse regroupe les premiers travaux dédiés à l'étude des pulsars avec CELESTE, et plus particulièrement deux candidats : le pulsar du Crabe et PSR B1951+32. Une analyse spécifique aux basses énergies a été développée et, faute de signal pulsé, des limites supérieures ont été établies pour ces deux pulsars<br>Based on the reconversion of the solar power plant THEMIS (French Pyrenees) into a telescope for gamma ray astronomy, CELESTE is the first experiment to explore the spectrum between 10 GeV and 300 GeV and thus to connect satellite domain to that of ground based imaging telescopes. This energy range is particularly important for pulsar studies. Indeed, none of the six high energy pulsars detected by EGRET has been detected at ground level. Two ideal models aim to explain the observed cutoff in the spectra between 1 and 100 GeV. Those differ however in several points and a detection in this energy range would give information to clear up the situation. This thesis is the first work dedicated to pulsar study with CELESTE, and more specifically for two candidates: the Crab pulsar and PSR B1951+32. A low energies analysis was developed and, as no evidence of any pulsed signal was found, upper limits were established for these two pulsars
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Bouchet, Laurent. "Observations avec le téléscope SIGMA des candidats trous noirs, sources de rayonnement Gamma." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30267.
Full textAbstract:
Le telescope francais sigma, mis en orbite le 1er decembre 1989, permet de realiser pour la premiere fois des images du ciel dans le domaine des x durs, avec une precision angulaires de quelques minutes d'arc. Ce memoire se compose essentiellement de deux parties. La premiere est consacree a l'etude de la reponse en energie spectrale de l'instrument, ainsi qu'au developpement de methodes permettant la reconstruction du spectre en energie des objets observes. La seconde partie est centree sur l'analyse et l'interpretation des donnees spectrales des sources observees par le telescope sigma. En particulier, dans le contexte d'une etude des candidats trous noirs, la signature spectrale et la variabilite des objets suivants seront discutees: 1e 1740,7-2942 (centre galactique), grs 1758-258, grs 1124-68 (la nova de la mouche), cygnus x-1 et gx 339-4. Des proprietes communes aux candidats trous noirs, obtenues a partir de cet echantillon de sources permettront de les distinguer des etoiles a neutrons, en l'absence de la mesure de leur masse. Dans le contexte de l'emission etroite a 511 kev, observee dans la region du centre galactique, nous derivons quelques contraintes sur les modeles qui se proposent d'expliquer cette, emission, a partir des donnees de sigma
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Bâty, Clément, and Clément Bâty. "Contribution à la calibration des photons par les désintégrations radiatives Z --> \nu\nu gamma , dans l'expérience CMS au LHC (CERN)." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529743.
Full textAbstract:
Le LHC a commencé, dès le mois de Novembre 2009, à prendre des données. Cela initie une nouvelle ère de découverte pour la physique des particules. Le détecteur CMS est une des expériences principales de physique présente au LHC. Un des buts de cette expérience est la recherche du boson de Higgs, pouvant être à l'origine de la brisure de symétrie électrofaible. Après un replacement de la place du LHC et de CMS au sein de la physique des particules d'aujourd'hui, je présenterai alors l'ensemble de la chaîne permettant de passer de l'évènement physique aux analyses finales permettant d'extraire, des particules reconstruites, les informations permettant, à terme, la découverte de nouvelles particules telles que le boson de Higgs. Une première partie de mes travaux a porté sur la mesure et le suivi des rapports de gains de l'électronique d'acquisition, permettant de mesurer de manière précise l'énergie des photons sur toute la gamme d'énergie accessible (35 MeV 1.7 TeV). Mes travaux ont alors concernés la vérification de la validité des méthodes de calibration des cartes d'acquisition VFE au sein du détecteur. Une seconde partie de mes travaux à porté sur la manière dont doivent êtres générés les évènements de physique pour ne pas avoir de double-comptage entre les photons provenant de générateurs à éléments de matrices et ceux provenant de générateur à gerbe partonique. En collaboration avec des physiciens phénoménologues une méthode de véto anti double-comptage a été élaborée. Enfin, la dernière partie de mes résultats concerne la manière dont les désintégrations radiatives du boson de jauge électrofaible neutre Z° permettent, par la sélection d'une population de photons certifiés et isotopiques, d'extraire l'échelle d'énergie des photons au sein du calorimètre électromagnétique de CMS
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Thom, Christian. "Conception et realisation d'un appareil de traitement d'images interferometriques en comptage de photons." Paris, ENMP, 1986. http://www.theses.fr/1986ENMP0004.
Full textAbstract:
Description de l'appareil tant au point de vue du materiel que du logiciel apres avoir rappele les bases theoriques de l'interferometrie et du traitement d'images en comptage de photons. Etude des principales applications de cet appareil en interferometrie des tanelures et en synthese d'ouverture optique, notamment avec un resultat original dans le domaine des etoiles chaudes a enveloppe: premiere mesure directe du diametre angulaire de l'enveloppe de l'etoile gamma cassiopee
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Trigano, Thomas. "Traitement statistique du signal spectrométrique : étude du désempilement de spectre en énergie pour la spectrométrie gamma /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2006. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb401178075.
Full text
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Trigano, Thomas. "Traitement statistique du signal spectrométrique : étude du désempilement de spectre en énergie pour la spectrométrie gamma." Paris, ENST, 2005. http://www.theses.fr/2005ENST0041.
Full textAbstract:
Dans le cadre de la spectrométrie Gamma, on s'intéresse à la caractérisation des éléments radioactifs d'une source à partir des photons gamma émis par cette dernière. A des taux de comptage élevés, des perturbations liées à l'aspect stochastique du signal étudié sont susceptibles de gêner l'identification des éléments radioactifs. En particulier, les arrivées aléatoires des photons sont susceptibles de produire des empilements. Ce phénomène introduit une distortion du spectre en énergie, notamment l'apparition de faux pics multiples et une distortion du continuum Compton qui peut masquer des pics de faible intensité. L'objectif de cette étude est de corriger les distortions des spectres en énergie causées par les empilements d'impulsions photoniques. Nous nous plaçons pour cela dans un cadre non-paramétrique ; nous établissons une relation non-linéaire entre la loi des observations et la densité de probabilité que l'on cherche à estimer. Elle permet de considérer ce problème dans le cadre de la déconvolution non-linéaire de densités et de l'estimation non-paramétrique à partir de mesures indirectes. A partir de cette relation, nous proposons un estimateur obtenu par inversion directe. Nous montrons que cet estimateur est consistant et que sa vitesse de convergence au sens de la norme L2 est proche des vitesses non-paramétriques usuelles. Nous illustrons ces aspects par des résultats numériques obtenus sur des simulations et des spectres en énergie obtenus à partir du système ADONIS développé par le CEA Saclay. Nous montrons que les distortions dues aux empilements d'impulsions photoniques sont bien corrigées par les algorithmes dérivant de nos estimateurs<br>In Gamma spectrometry, we characterize the radioactive elements of an unknown source by studying the energy of the emitted Gamma photons. At high counting rates, due to the stochastic aspect of the signal, the pileup phenomenon can cripple the identification of the radioactive elements. Specifically, close arrival times of photons which can be modeled as an homogeneous Poisson process cause a distortion of the energy spectra by introducing multiple fake spikes and prolonging artificially the Compton continuum, which can mask spikes of low intensity. The objective of this study is to correct the distortion caused by the pileup phenomenon in the energy spectra. We consider this problem in a nonparametric framework. Using a model based on two marked point processes, we establish a nonlinear relation between the probability measure associated to the observations and the probability density function we wish to estimate. This relation provides a framework to this problem, which can be considered as a problem of nonlinear density deconvolution and nonparametric density estimation from indirect measurements. Using these considerations, we propose an estimator obtained by direct inversion. We show that this estimator is consistent and almost achieves the usual rate of convergence obtained in classical nonparametric density estimation in the L2 sense. We illustrate these aspects by numerical results obtained both on simulations and on energy spectra associated to real-world data from the ADONIS intrumentation system developed by the CEA Saclay. We show that the distortions caused by the pileup phenomenon are well corrected by the algorithms derived from our estimators
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Bonnivard, Vincent. "Détection indirecte de matière noire : des galaxies naines sphéroïdes en photons gamma à la recherche d'anti-hélium avec l'expérience AMS-02." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY022/document.
Full textAbstract:
De nombreuses observations astrophysiques indiquent l'existence de grandes quantités de masse manquante dans l'Univers, et ce de l'échelle galactique à l'échelle cosmologique. Découvrir la nature de cette masse invisible constitue le problème de la matière noire, qui apparaît comme l'un des enjeux majeurs de la physique moderne. Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la détection indirecte de matière noire. Cette dernière serait composée de nouvelles particules élémentaires, dont les produits d'annihilation pourraient être observés dans le rayonnement cosmique. Nous étudions dans ce travail deux des canaux de recherche les plus prometteurs : les photons gamma et les anti-noyaux.Les objets astrophysiques permettant de placer les meilleures contraintes actuelles en rayons gamma sont les galaxies naines sphéroïdes (dSphs) de la Voie Lactée. La première partie de notre travail a été consacrée à contraindre les facteurs J d'annihilation de ces objets, qui quantifient l'amplitude des flux gamma attendus. Nous avons pour cela mis au point une configuration optimisée d'analyse de Jeans, pour reconstruire les profils de densité de matière noire et leurs incertitudes à l'aide des données cinématiques stellaires. Notre configuration a été obtenue à l'aide de tests systématiques sur de très nombreuses dSphs simulées, et nous l'avons appliquée à vingt-trois dSphs de la Voie Lactée. La seconde partie de notre travail a consisté à mener une recherche de noyaux d'anti-hélium dans les données collectées par l'expérience AMS-02 sur la Station Spatiale Internationale. Nous avons pour cela mis au point une classification par arbres de décision boostés, et notre analyse préliminaire a permis d'obtenir les meilleures contraintes actuelles sur les rapports anti-hélium sur hélium<br>Many astrophysical observations suggest the existence of large amounts of missing mass in the Universe, from the galactic to the cosmological scale. Discovering the nature of this invisible mass forms the dark matter problem, which appears as one of the major challenges of modern physics. This thesis is established in the context of indirect detection of dark matter. The latter could consist of new elementary particles, whose annihilation products may be observed in cosmic rays. We study in this work two of the most promising research channels!: gamma-rays and anti-nuclei.The best constraints on dark matter properties from gamma-ray observations come from the dwarf spheroidal galaxies (dSphs) of the Milky Way. The first part of our work was devoted to computing the annihilation J-factors of these objects, which quantify the magnitude of the expected gamma-ray flux. We have developed an optimized Jeans analysis setup in order to reconstruct the dark matter density profiles of these objects and their associated uncertainties, using stellar kinematic data. Our optimized setup was obtained using systematic tests on numerous simulated dSphs, and we applied it to twenty-three dSphs of the Milky Way. The second part of our work was dedicated to the search for anti-helium nuclei in the cosmic ray data collected by the AMS-02 experiment on the International Space Station. We have developed a classification method using boosted decision trees, and our preliminary analysis has led to the best constraints to date on the anti-helium to helium ratio
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JACQUOT, BERNARD. "Simulation des interactions photons-matiere par la methode de monte carlo. Application a la conception d'une sonde d'imagerie gamma haute resolution." Besançon, 1996. http://www.theses.fr/1996BESA2019.
Full textAbstract:
Le developpement d'une sonde d'imagerie gamma haute resolution requiert la determination precise des caracteristiques optimales de ses composants essentiels. Dans ce but, nous avons realise une simulation par la methode de monte carlo des interactions des photons gamma dans le detecteur a scintillations. L'exactitude du modele utilise a ete soigneusement verifiee par comparaison avec les resultats experimentaux. La simulation du transport des photons gamma a travers le collimateur et la distribution des scintillations dans le cristal a permis d'estimer la resolution spatiale et la sensibilite de plusieurs geometries de collimateur. La distribution des interactions des photons gamma dans le cristal permet de fixer en premiere approximation la geometrie du scintillateur. La simulation gamma a ete completee par celle de la distribution de la lumiere a la surface de la photocathode du tube photomultiplicateur. Elle prend en compte l'ensemble des phenomenes optiques intervenant dans cette distribution. Les resultats obtenus ont permis de determiner le scintillateur qui offre le meilleur compromis linearite spatiale resolution en energie repondant au cahier des charges de la sonde d'imagerie gamma haute resolution developpee au laboratoire
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Hiskett, Philip Anthony. "Investigation into the photon counting performance of InGaAs/InP separate absorption, grading and multiplication avalanche photodiodes at a wavelength of 1.55#mu#m." Thesis, Heriot-Watt University, 2000. http://hdl.handle.net/10399/557.
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Brun, Christelle. "Modifications physico-chimiques induites dans le PP/EPR suite à un traitement par des électrons, des photons gamma et des particules alpha." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2001BESA2024.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est la caractérisation des effets induits dans le PP/EPR (PolyPropylene /Ethylene-Propylene Rubber) suite à un traitement par des électrons, des photons gamma (y) et des ions He+. L'irradiation par les électrons (d'énergie 2 MeV) et les y (1,17 et 1,33 MeV) est iéalisée dans l'air et les doses utilisées varient de 10 à environ 106 Gy, alors que le traitement par les ions He+ (0,4 MeV) est effectué sous vide à des fluences comprises entre 1011 et 1016 He+. Cm-2. L'étude de la composition chimique du PP/EPR a montré que le traitement aux plus fortes doses ou fluences utilisées, induit à la surface du polymère la formation de nouveaux groupements chimiques (carbonyles ou vinyliques). D'autre part, une étude annexe a démontré que l'humidité atmosphérique, lors d'une irradiation à l'air par des ions He+, influence la nature des liaisons chimiques créées. L'exposition du PP/EPR à ces trois rayonnements ionisants change également la structure du matériau (réticulation Iscission de chaînes). Ces modifications structurales ont une influence sur les propriétés thermiques du matériau puisque la température et l'enthalpie de fusion du PP, constituant majoritaire du PP/EPR, sont abaissées. Le changement de structure du PP/EPR après traitement modifie également les propriétés mécaniques à la surface du matériau: augmentation du module d'Young et de la dureté, diminution du coefficient de frottement. D'autre part, nous avons montré au cours de ce travail, qu'à dose équivalente, les effets des électrons et des y sur le PP/EPR sont similaires. De plus, il existe un domaine de doses (électrons et y) ou une zone de fluences (He +) à partir desquels les effets de l'irradiation peuvent être mis en évidence de façon particulièrement notable. Une discussion concernant les différences et les similitudes des effets induits dans le PP/EPR après traitement par ces trois rayonnements ionisants est également abordée au cours de ce travail.
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Roustazadeh, Sheikhyousefi Parisa. "Pair Cascades in Blazars and Radio Galaxies." Ohio University / OhioLINK, 2012. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ohiou1327333900.
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Roccaz, Jérôme. "Recherche des liens entre puits superdéformé et puits normalement déformé dans 192Hg et recherche et développement pour un nouveau concept de détection de photons gamma : le multidétecteur AGATA." Paris 11, 2006. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00156648.
Full textAbstract:
Le noyau atomique peut adopter, a haut moment angulaire, une forme tres allongee de rapport d’axes 2 :1 : c’est le phenomene de superdeformation. Si aujourd’hui plus de 300 bandes superdeformees ont ete identifiees, l’assignation des energies, spins et parites des etats associes n’a pu etre effectuee que pour un dixieme de ces bandes. Cette assignation ne peut se faire que par la mesure de transitions gamma discretes reliant les etats superdeformes (sd) aux etats normalement deformes (nd). Dans le cadre de ce travail de these, nous nous sommes interesses au noyau 192hg, predit doublement magique dans son etat sd et donc noyau de reference de la region de masse a~190. Une experience a ete menee aupres du multidetecteur euroball iv a strasbourg dans le but de mesurer les observables e*, i, pi des etats sd de ce noyau. La recherche des transitions de lien direct s’est averee a la limite des capacites d’observation des multidetecteurs actuels, utilisant des boucliers anti-compton. La prochaine generation de multidetecteur gamma abandonnera ces boucliers et utilisera des algorithmes de tracking gamma pour reconstruire les trajectoires des photons. La seconde partie de cette these a ete axee sur un travail de r&d pour le projet europeen agata. Nous avons en particulier effectue des simulations au moyen du code geant4 et essaye d’ameliorer les algorithmes de tracking existants par la mise au point de methodes de reconstruction des evenements « creation de paire ». Agata devrait voir le jour a l’horizon 2015-2020, et permettra ainsi de repousser les limites d’observation de deux ordres de grandeur environ<br>The atomic nucleus can adopt a very elongated shape with an axis ratio 2:1 : this is the superdeformation phenomenon. Nowadays more than 300 superdeformed bands have been identified at high spin, but the determination of excitation energies, spins and parities of the associated states have been established for only one tenth of these bands. The former quantities (e*, i, p) can only be determined via the linking g-transitions between the superdeformed (sd) and the normally deformed (nd) states. Within the framework of this thesis, we have investigated the 192hg nucleus in order to establish e*, i and p. This nucleus is predicted to be doubly magic at superdeformation and hence is taken as a reference in the mass a~190 region. The experiment was carried out at strasbourg using the euroball iv array and the vivitron accelerator. The obtained results are not convincing and seem to be at the limit of the performances of euroball. Next generation of arrays will abandon the compton-shields and use tracking concept to reconstruct the trajectories of incident photons, and therefore we expect a huge increase of efficiency. The second part of this ph. D. Was focused on the r&d work for the agata project. We have performed simulations with the geant4 code and developped tracking methods to reconstruct pair-creation events. The full agata will be operationnal around 2015 and will enhance by around two orders of magnitude the observational limits
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Netter, Estelle. "Développement de la mini gamma caméra TreCam pour assister le traitement chirurgical du cancer du sein." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077250.
Full textAbstract:
Lors du traitement chirurgical du cancer, comme la qualité de l'exérèse conditionne directement le résultat thérapeutique et esthétique de la procédure, la localisation précise des foyers tumoraux est un enjeu majeur pour le chirurgien. L'avènement de la chirurgie radioguidée s'inscrit dans ce contexte. Elle permet l'introduction en bloc opératoire de compteurs de radioactivité destinés à aller au contact des sites d'incision pour repérer les lésions d'intérêt préalablement radio-marquées. Mon travail de doctorat porte sur le développement d'un radio-imageur TReCam (Tumor Resection Camera), qui vient renforcer la capacité de détection de ces compteurs dont les performances sont insuffisantes dans certaines situations cliniques complexes. En vue de l'application clinique visée, et après une caractérisation instrumentale extensive de chacun des composants, notre choix s'est tourné pour TReCam vers la combinaison d'un collimateur à trous parallèles, d'un scintillateur continu à haut rendement lumineux (LaBr3(Ce)) et d'unphotomultiplicateur multi-anodes lu par une électronique multi-voies. Cette stratégie instrumentale a permis, à travers la connaissance de la morphologie de l'événement lumineux, d'optimiser les performances en imagerie à 140 keV expérimentalement et par simulations Monte — Carlo. Enfin, ce travail inclut également les résultats préliminaires de l'étude clinique observationnelle actuellement en cours avec TReCam dans un hôpital de l'assistance publique Lariboisière, sur un effectif de 30 patientes atteintes de tumeurs non palpables du sein et nécessitant une procédure de ganglion sentinelle<br>As surgical management of cancer relies on a complete excision of tumors, surgeons need to know the precise location and size of tumoral lesions. In that context, radio-guided surgery procedures are based on the combined use of radiotracers for tumor labelling and intra-operative hand-held detection probes. In order to reinforce their detection efficiency in the operating room, this work aims at setting up a new compact imaging probe TReCam (Tumor Resection Camera) to assist in perfornning surgical excision procedures. This new camera takes advantage of both rccent progress in multi-channel photodetector read-outs (MAPMT) and the development of new scintillating crystals with high luminous yield (LaBr3(Ce)). The use of these particular devices allowed us to optimize the imaging performances of TreCam at 140 keV on experimental and Monte - Carlo simulated data, through the knowledge of the spatial distribution of light on the MAPMT. We also presents preliminary results of the clinical trial led with TreCam at Lariboisière hospital including 30 patients with nonpalpable breast cancers who need sentinel node biopsy
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Guillard, Goulven. "Etude de la sensibilité du télescope à neutrinos Antares aux photons de très haute énergie : contribution à l'étalonnage en temps du détecteur." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/GUILLARD_Goulven_2010.pdf.
Full textAbstract:
Depuis les fonds méditerranéens, les quelques 900 photomultiplicateurs du télescope à neutrinos Antares scrutent les abysses pour tenter de discerner, parmi la bioluminescence et la radioactivité marine, les photons Cerenkov émis par les muons issus de neutrinos astrophysiques, et de distinguer ces muons de ceux générés par les gerbes atmosphériques produites par les rayons cosmiques. Antares accumule des données depuis 2006 ; cette prouesse technique permet d’envisager un avenir favorable à l'astronomie neutrino sous-marine : Antares devrait être le précurseur d’un instrument de plus grande envergure, KM3NeT. Les performances d’un télescope sont caractérisées, entre autres, par sa résolution angulaire. Dans le cas d’Antares, celle-ci est directement liée à la résolution temporelle des éléments du détecteur. La correction de l’une des principales sources de dégradation de cette résolution temporelle, l’effet de walk créé par l’établissement d’un seuil fixe pour le filtrage du signal issu des photomultiplicateurs, est exposée dans ce manuscrit. Cette correction, mise en oeuvre dans la chaîne logicielle officielle de la collaboration Antares, améliore notamment l’estimateur de qualité de la reconstruction des événements. L’implémentation présentée laisse le champ libre à certaines optimisations. L’auteur tente en outre d’évaluer, à partir d’une simulation Monte-Carlo complète, la possibilité d’utiliser des sources de photons de très haute énergie comme sources de muons calibrées afin d’estimer le pointé absolu et la résolution angulaire du télescope. Bien que la procédure soit intrinsèquement entachée de larges incertitudes, il est démontré que la possibilité de détecter de telles sources est extrêmement faible. Cette étude montre également que les photons de très haute énergie ne constituent pas une source notable de bruit de fond neutrino<br>From the seafloor, the 900-odd photomultiplier tubes of the Antares neutrino telescope scrutinize the abysses attempting to discern, amid bioluminescence and marine radioactivity, Cerenkov photons emitted by muons from astrophysical neutrinos, and to distinguish these muons from those generated by air showers produced by cosmic rays. Antares has been collecting data since 2006 ; this feat of engineering has paved the way for submarine neutrino astronomy : Antares is expected to be the forerunner of a larger instrument, KM3NeT. A telescope’s performance is characterized in part by its angular resolution. In the case of Antares, the angular resolution is directly related to the time resolution of the detector’s elements. This manuscript presents a correction for one of the main sources of deterioration of this time resolution, the walk effect induced by the set up of a fixed threshold for triggering the photomultiplier tubes signal. This correction, implemented in the official software chain of the Antares collaboration, improves in particular the events reconstruction quality estimator. This implementation allows further optimizations. The author also attempts to evaluate, using a complete Monte-Carlo simulation, the possibility of using very high energy photon sources as calibrated muon beams in order to estimate the absolute pointing and the angular resolution of the telescope. Although limited by large uncertainties, it is demonstrated that the possibility to detect such sources is extremely small. In addition, it is shown that the atmospheric neutrino background induced by very high-energy photons is negligible
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Sokhoyan, Vahe [Verfasser]. "Measurement of polarization observables in the reaction gamma p ->p pi0 pi0 using linearly polarized photons with the CBELSA/TAPS experiment / Vahe Sokhoyan." Bonn : Universitäts- und Landesbibliothek Bonn, 2012. http://d-nb.info/1044081775/34.
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Ashby, Shaun Francis. "A study of the process e'+e'-#->##mu#'+#mu#'-(#gamma#) at #square root#." Thesis, University of Birmingham, 2000. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.368452.
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Marchand, Jean-François. "Etude de la recherche du boson de Higgs en deux photons dans l'expérience ATLAS au LHC et calibration du calorimètre à Argon liquide." Phd thesis, Chambéry, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00409678.
Full textAbstract:
Le programme de physique de l'expérience ATLAS auprès de l'accélérateur LHC au CERN couvre un vaste domaine allant de la physique du Modèle Standard, avec la recherche d'un boson de Higgs, à la recherche de nouvelle physique (comme la recherche de super-symétrie ou de dimensions supplémentaires). Cette thèse s'oriente selon deux axes principaux. Elle présente premièrement des études liées à l'électronique de calibration et d'acquisition des signaux issus du calorimètre électromagnétique à argon liquide du détecteur ATLAS. Deuxièmement, elle présente des études menées dans le cadre de la recherche d'un boson de Higgs du Modèle Standard dans sa désintégration en deux photons : l'un des canaux de recherche les plus importants dans la région de basse masse favorisée par des mesures de précision et des prédictions théoriques. Ces études portent en particulier sur la reconstruction et l'utilisation des photons convertis en paires électron-positron dans le but d'améliorer le potentiel de découverte du boson de Higgs dans ce canal de désintégration. D'autres aspects liés à la validation du code de simulation rapide du détecteur ATLAS y sont également décrits, concernant ses performances sur la simulation et la reconstruction des photons convertis et non-convertis mais aussi sur le signal de physique $H\to\gamma\gamma$.
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Guillard, Goulven. "Étude de la sensibilité du télescope à neutrinos ANTARES aux photons de très haute énergie — Contribution à l'étalonnage en temps du détecteur." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00555462.
Full textAbstract:
Depuis les fonds méditerranéens, les quelques 900 photomultiplicateurs du télescope à neutrinos ANTARES scrutent les abysses pour tenter de discerner, parmi la bioluminescence et la radioactivité marine, les photons Čerenkov émis par les muons issus de neutrinos astrophysiques, et de distinguer ces muons de ceux générés par les gerbes atmosphériques produites par les rayons cosmiques. ANTARES accumule des données depuis 2006 ; cette prouesse technique permet d'envisager un avenir favorable à l'astronomie neutrino sous-marine : ANTARES devrait être le précurseur d'un instrument de plus grande envergure, KM3NeT. Les performances d'un télescope sont caractérisées, entre autres, par sa résolution angulaire. Dans le cas d'ANTARES, celle-ci est directement liée à la résolution temporelle des éléments du détecteur. La correction de l'une des principales sources de dégradation de cette résolution temporelle, l'effet de walk créé par l'établissement d'un seuil fixe pour le filtrage du signal issu des photomultiplicateurs, est exposée dans ce manuscrit. Cette correction, mise en œuvre dans la chaîne logicielle officielle de la collaboration ANTARES, améliore notamment l'estimateur de qualité de la reconstruction des événements. L'implémentation présentée laisse le champ libre à certaines optimisations. L'auteur tente en outre d'évaluer, à partir d'une simulation Monte-Carlo complète, la possibilité d'utiliser des sources de photons de très haute énergie comme sources de muons calibrées afin d'estimer le pointé absolu et la résolution angulaire du télescope. Bien que la procédure soit intrinsèquement entachée de larges incertitudes, il est démontré que la possibilité de détecter de telles sources est extrêmement faible. Cette étude montre également que les photons de très haute énergie ne constituent pas une source notable de bruit de fond neutrino.
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Bardho, Onelda. "Comprendre la physique des sursauts gamma grâce aux corrélations dans les données." Thesis, Nice, 2016. http://www.theses.fr/2016NICE4004/document.
Full textAbstract:
Les Sursauts de Rayonnement Gamma (GRBs) sont des flashs émanant du cosmos qui sont classés en deux groupes : les longs/doux et les courts/durs. Le lancement du satellite Swift a ouvert une nouvelle ère dans la recherche sur les GRBs. Cette thèse présente une étude détaillée du GRB 141221A qui montre une forte et inhabituelle hausse des valeurs des courbes de lumière dans le domaine optique lors de l'émission rémanente alors que dans le domaine des rayons X ces valeurs sont plus normales. GRB 141221A est un des GRBs qui mettent à l'épreuve les modèles car il exclut tout vent stellaire du progéniteur. Un regroupement des courbes de lumière dans le domaine X lors de l'émission rémanente GRBs a été observé avant le lancement de Swift. Cette classification a été débattue après le lancement de Swift. Nous avons construit un échantillon de 254 GRBs qui montre un éparpillement des distributions du flux à un jour. Cette distribution a été normalisée avec un décalage vers le rouge de 1. Nous avons investigué ce problème selon trois directions: un problème instrumental, un problème de calibration des données ou l'absence de regroupement. Coté instrument, le problème pourrait être observationnel, nous avons en effet observé des effets saisonniers durant les solstices et les équinoxes. Coté calibration des données, un tel problème pourrait avoir une influence sur les résultats de l'étude. La comparaison entre analyse manuelle et automatique des données telle que disponible sur le dépôt Swift-XRT montre de sérieux aléas sur les résultats. Les cas où l'analyse manuelle est judicieuse sont exposés. La dernière possibilité de l'absence de regroupement pourrait être un effet de sélection<br>GRBs are ashes of gamma-rays coming from cosmos. They are one of the most mysteriousevents we have been able to observe since their discovery. GRBs are classified into two groups: long/soft GRBs and short/hard GRBs. Their emission mechanism consists of two phases: prompt emission and afterglow emission. The launch of the Swift satellite opened a New Era in the GRBs research. Swift is able to provide accurate position for more GRBs than previous missions, thanks to its fast capabilities of slewing. Furthermore, the Swift shows that GRBs have a canonical behaviour for the X-ray afterglow light curves. The data analysis process remains the key point of GRBs studies. I present a detailed study of the peculiar GRB 141221A at different wavelengths. GRB 141221A shows an unusual steep rise in the optical light curve of the afterglow. The broad band spectral energy distribution, taken near the maximum of the optical emission, presents either a thermal component or a behaviourbreak. This burst displays unusual feature in the optical band, whereas the X-ray data is more common. GRB 141221A is one of the challenging bursts that excludes a stellar wind from the progenitor of the GRBs. A clustering in the X-ray afterglow light curves was observed before the launch of the Swift satellite. This feature has been debated after the launch of the Swift. We have built a sample which consists of 254 GRBs that shows a scattering of the data for the flux distribution at one day. This distribution was investigated with a normalization of light curves at redshift one. We have investigated the problem into three different directions
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Ruiz, Velasco Edna Loredana [Verfasser], and J. [Akademischer Betreuer] Hinton. "Search and first detection of very-high-energy photons in gamma-ray bursts: an analysis with HAWC and H.E.S.S. / Edna Loredana Ruiz Velasco ; Betreuer: J. Hinton." Heidelberg : Universitätsbibliothek Heidelberg, 2021. http://d-nb.info/123989984X/34.
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Fraval, Kevin. "Measurement and analysis of the 241 Am (n,γ) cross section at the Cern n _TOF facility". Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077177.
Full textAbstract:
La section efficace 241Am(n,gamma) a été mesurée auprès de l'installation n_TOF, au CERN par spectrometrie par temps de vol. Les détecteurs utilisés pour la-détection des photons étaient des scintillateurs liquide de type C6D6. Après calibration des détecteurs et sélection des évènements au delà d'un seuil de 300 keV en énergie déposée, les histogrammes extraits furent corrigés pour le temps mort et en efficacité via la méthode de fonction poids. Ces fonctions poids furent calculées par à l'aide de simulations numériques de la réponse des détecteurs effectuées avec MCNPX. Les différentes sources de bruit de fond furent estimées et normalisées afin d'être correctement soustraites du signal total. La rendement capture par l'échantillon fut ensuite calculé en divisant le taux net de comptage pondéré par le flux de neutrons incident et l'énergie d'excitation du noyau composé. Ce rendement fut ensuite normalisé au rendement de capture d'une résonance connue, nommément à 4. 9 eV sur l'isotope 197Au. Enfin, l'analyse des résonances avec le code SAMMY permit d'étendre le domaine résolu jusqu'à 320 eV, soit deux fois au delà des limites des précédentes évaluations. La section efficace thermique fut estimée à 678 +- 68 barns, et une analyse statistique des niveaux fut effectuée, ainsi qu'une analyse de la région non résolue, jusqu'à 150 keV. La section efficace moyenne entre 320 eV et 150 keV est supérieure aux précédentes estimations. De futurs travaux devront se concentrer sur la réduction du bruit de fond pour réduire l'incertitude sur la valeur thermique, et également la réduction de la sensibilité au flash gamma, afin d'étendre l'énergie maximale de la région non résolue<br>The 241Am(n,g) cross section was measured at the n_TOF facility, at CERN by time of flight spectrometry. The detectors used for photon detection were C6D6 liquid scintillators. After callbration and event selection above a 300 keV threshold, the extracted histograms were corrected for dead time an efficiency using the weighting function technique. These weighting functions were calculated using simulated detectors response obtained via MCPX. All the background sources were estimated and normalized for proper subtraction to the total signal. The sample's capture yield was then calculated by dividing the net weighted count rate by the incoming neutron flux and compound nucleus excitation energy. This yield was then normalized to the capture yield of a well know isotope, namely at 4. 9 eV on 197Au. Finally, resonance analysis performed with the SAMMY code allowed the extension of the resolved resonance range to 320 eV, which is twice larger than in previous evaluations. The thermal cross section was found to be 678 +- 68 barns, and a statistical analysis was performed, together with an unresolved region analysis, up to 150 keV. The average cross section between 320 eV and 150 keV is larger than in previous estimations. Future worl should focus on reducing background to minimize the uncertainty on the thermal value, and also reducing the sensitivity to the gamma flash, in order to extend the upper limit of the unresolved range
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Martin-Burtart, Nicolas. "Développement d'algorithmes d'analyse spectrale en spectrométrie gamma embarquée." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00869554.
Full textAbstract:
Jusqu'au début des années 1980, la spectrométrie gamma aéroportée a avant tout été utilisée pour des applications géophysiques et ne concernait que la mesure des concentrations dans les sols des trois radionucléides naturels (K40, U238 et Th232). Durant les quinze dernières années, un grand nombre de dispositifs de mesures a été développé, la plupart après l'accident de Tchernobyl, pour intervenir en cas d'incidents nucléaires ou de surveillance de l'environnement. Les algorithmes développés ont suivi les différentes missions de ces systèmes. La plupart sont dédiés à l'extraction des signaux à moyenne et haute énergie, où les radionucléides naturels (K40, les chaînes U238 et Th232) et les produits de fission (Cs137 et Co60 principalement) sont présents. A plus basse énergie (< 400 keV), ces méthodes peuvent toujours être utilisées mais les particularités du fond de diffusion, très intense, les rendent peu précises. Cette zone énergétique est importante : les SNM émettent à ces énergies. Un algorithme, appelé 2-fenêtres (étendu à 3), a été développé permettant une extraction précise et tenant compte des conditions de vol. La surveillance du trafic de matières radioactives dans le cadre de la sécurité globale a fait son apparition depuis quelques années. Cette utilisation nécessite non plus des méthodes sensibles à un élément particulier mais des critères d'anomalie prenant en compte l'ensemble du spectre enregistré. Il faut être sensible à la fois aux radionucléides médicaux, industriels et nucléaires. Ce travail a permis d'identifier deux familles d'algorithmes permettant de telles utilisations. Enfin, les anomalies détectées doivent être identifiées. La liste des radionucléides nécessitant une surveillance particulière, recommandée par l'AIEA, contient une trentaine d'émetteurs. Un nouvel algorithme d'identification a été entièrement développé, permettant de s'appuyer sur plusieurs raies d'absorption par élément et de lever les conflits d'identification.
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Roccaz, Jérôme. "Etude des liens entre puits superdeformé et puits normalement deformé dans $^{192}$Hg & recherche et développement pour un nouveau concept de détection de photons $\gamma$ : le multidétecteur AGATA." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00156648.
Full textAbstract:
Le noyau atomique peut adopter, à haut moment angulaire, une forme très allongée de rapport d'axes 2 :1 : c'est le phénomène de superdéformation. Si aujourd'hui plus de 300 bandes super déformées ont été identifiées, l'assignation des énergies, spins et parités des états associés n'a pu être effectuée que pour un dixième de ces bandes. Cette assignation ne peut se faire que par la mesure de transitions gamma discrètes reliant les états super déformés (sd) aux états normalement déformés (nd).<br /><br />Dans le cadre de ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés au noyau $^{192}$hg, prédit doublement magique dans son état sd et donc noyau de référence de la région de masse a~190. Une expérience a été menée auprès du multidétecteur Euroball IV à Strasbourg dans le but de mesurer les observables e*, i, $\pi$ des états sd de ce noyau.<br /><br /> La recherche des transitions de lien direct s'est avérée à la limite des capacités d'observation des multi détecteurs actuels, utilisant des boucliers anti-Compton. La prochaine génération de multidétecteur gamma abandonnera ces boucliers et utilisera des algorithmes de tracking gamma pour reconstruire les trajectoires des photons.<br /><br /> La seconde partie de cette thèse a été axée sur un travail de R&D pour le projet européen Agata. Nous avons en particulier effectué des simulations au moyen du code Geant4 et essayé d'améliorer les algorithmes de tracking existants par la mise au point de méthodes de reconstruction des événements « création de paire ». Agata devrait voir le jour à l'horizon 2015-2020, et permettra ainsi de repousser les limites d'observation de deux ordres de grandeur environ.
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Brown, N. Neil. "Gamma-gamma physics with the Argus detector." Thesis, McGill University, 1985. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=66056.
Full text
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Ngac, An Bang. "Measurement of the charm production in [gamma][gamma] [gammagamma] interactions at LEP." [S.l. : s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=967584264.
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