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14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
Axe « Structure du nucléon », aspects expérimentaux
Les contributions expérimentales du SPhN suivent directement les problématiques décrites dans l’exposé de P. Guichon:
- Facteurs de Formes (étranges): HAPPEX@JLab.
- Fonction de Structure polarisée du gluon: COMPASS@CERN.
- Distributions de Partons Généralisées: DVCS@JLab (et CERN après 2010)
Caractéristiques essentielles de notre implication: toutes les expériences sur lesquelles nous travaillons ont un porte-parole du SPhN et font l’objet d’uneforte implication technique.
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
Les Accélérateurs
Jefferson Lab (Virginia, USA)Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF)
CERNSuper Proton Synchrotron (SPS, ligne M2)
Faisceau continu d’électrons• Energie jusqu’à 6 GeV• Faisceau intense et continu• Polarisation 75-85%• Qualités de faisceau remarquables• 3 Halls expérimentaux simultanément
Faisceau pulsé de muons• Faisceau pulsé secondaire du SPS• Energie jusqu’à 200 GeV• Polarisation 75-80%
2 linacs supra
2 arcs de recirculation,jusqu’à 5 passages
COMPASS
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
HAPPEX: violation de parité en diffusion élastique e p → e p
Les contributions des quarks étranges à la charge et au moment magnétique dunucléon peuvent être mesurées en diffusion élastique. La force faible est responsable de la violation de la symétrie « parité » et ouvre une fenêtre essentielle sur la structure en quarks étranges du nucléon.
25 mètres
Dipôle
Cible
Spectromètre de Haute Résolution du Hall ASpectromètre de Haute Résolution du Hall A
Expérience dans le Hall A de Jefferson Lab. Détection de l’électron dans le:
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
HAPPEX: violation de parité en diffusion élastique e p → e p
Implications du Dapnia:-Réalisation d’un polarimètre Compton-Réalisation d’un détecteur d’électrons à haut flux
Les résultats actuels semblent indiquer une contribution grande et positive des quarks étranges au moment magnétique du nucléon, alors que bien des modèles prévoyaient une contribution petite et négative! Plus de précision pour bientôt.
Les contributions des quarks étranges à la charge et au moment magnétique dunucléon peuvent être mesurées en diffusion élastique. La force faible est responsable de la violation de la symétrie « parité » et ouvre une fenêtre essentielle sur la structure en quarks étranges du nucléon.
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
COMPASS: mesure de la polarisation des gluons dans le nucléon
SM1 dipoleSM1 dipole
SM2 dipole
Cible polarisée
HCAL1
SPS 160 GeV 2.108 pol. /spill
Micromegas, Chambres à dérive
Chambres à dérive
trigger-hodoscopes
RICH_1
straws
DW45
Collaboration COMPASS:
250 physiciens, 26 instituts
Contributions DAPNIA en rouge
60 mètres
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
COMPASS: des réalisations techniques importantes
MicroMegas (SEDI)Trajectographes haute résolution
à haut-flux12000 voies sur 3 stations de 4 plans
[Première utilisation dans une expérience]
Chambres à dérives (SEDI)Trajectographes de grandes dimensions
4 stations de 8 plans
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
COMPASS: Présent, moyen terme et long terme
Présent: Fait Marquant de F. Kunne
Moyen terme: Polarisation des gluons et polarisation transverse des quarksAmélioration du spectromètre (d’ici au printemps 2006)- Nouvel aimant supra de grand diamètre pour la cible.- Nouvelle chambre à dérive de grande dimension.- Nouvelle électronique pour le détecteur « RICH ».
Long Terme: Le groupe COMPASS/GPD travaille sur un projetde Diffusion Compton Virtuelle à l’horizon 2010
Ajout d’un détecteur pour les protons de recul(prototype actuellement sous financement Européen)
RICH
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
Les Distributions de Partons Généralisées forment une description complète du nucléon et permettent
notamment d’extraire le moment orbital angulaire porté par les quarks
Une nouvelle loupe sur la structure du nucléon
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
La Diffusion Compton Virtuelle (DVCS) e p → e p - Hall A
Expérience de haute précision
Calorimètre Electromagnétique (SIS)Détecteur de Protons (SIS)
Analyse en cours,résultats prévus pour
l’automne 2005 !
Spectromètre HRS du Hall A
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
…jusqu’à l’installationdans le Hall B.
La Diffusion Compton Virtuelle (DVCS) e p → e p - Hall B/CLAS
Aimant supraconducteur (SACM/SIS)
Calorimètre électromagnétique (SIS)
Analyse en cours,résultats prévus pour 2006
Expérience dans un grand domaine cinématique
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
Conclusions et perspectives
Le SPhN participe aux expériences de pointe sur la structure du nucléon. Les expériences HAPPEX II, COMPASS et DVCS à JLab (Halls A et B) sont en cours d’analyse et vont apporter un éclairage nouveau et important sur la structure du nucléon en terme de quarks et de gluons.
A chaque fois, un membre de l’équipe est co-porte-parole de l’expérience, et l’implication technique DAPNIA y est importante et décisive.
A long terme (2010+), deux projets phares et complémentaires pour une étude extensive des Distributions de Partons Généralisées:
Jefferson Lab à 12GeV et son nouveau détecteur degrande acceptance CLAS12
COMPASS/GPD avec un nouveau détecteur de recul
14 Sept. 2005 Axe "Structure du Nucléon" F. Sabatié
COMPASS
J. Ball
Y. Bedfer
F. Kunne
J.-M. Legoff
A. Magnon
C. Marchand
D. Neyret
S. Platchkov
J. Zhao
T. Daphni
S. Panebianco
S. Procureur
COMPASS/GPD
E. Burtin
N. D’Hose
J. Marroncle
M. Seimetz
JLab/GPD
J. Ball
M. Garçon
F. Sabatié
R. De Masi
F.-X. Girod
C. Munoz Camacho
JLab/Violation de Parité
D. Lhuillier
Légende:Porte-parolePostdocEtudiant
Les acteurs au Service de Physique Nucléaire