GIACRI Marie-Laure Etude dun solénoïde et des trajectoires de protons pour lexpérience CLAS/DVCS...
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Transcript of GIACRI Marie-Laure Etude dun solénoïde et des trajectoires de protons pour lexpérience CLAS/DVCS...
GIACRI Marie-Laure
Etude d’un solénoïde et des trajectoires de protons pour l’expérience
CLAS/DVCS
Stage effectué au CEA Saclay/DAPNIA/SPhNSous la direction de M. Garçon
Plan
• Le DVCS (Deeply Virtual Compton Scattering)
Plan
• Le DVCS (Deeply Virtual Compton Scattering)
• Le détecteur CLAS (CEBAF Large Acceptance Spectrometer)
Plan
• Le DVCS (Deeply Virtual Compton Scattering)
• Le détecteur CLAS (CEBAF Large Acceptance Spectrometer)
• Pourquoi ajouter un solénoïde ?
Plan
• Le DVCS (Deeply Virtual Compton Scattering)
• Le détecteur CLAS (CEBAF Large Acceptance Spectrometer)
• Pourquoi ajouter un solénoïde ?
• Optimisation du solénoïde
Plan
• Le DVCS (Deeply Virtual Compton Scattering)
• Le détecteur CLAS (CEBAF Large Acceptance Spectrometer)
• Pourquoi ajouter un solénoïde ?
• Optimisation du solénoïde
• Trajectoires de proton
DVCSLa dynamique
Grand Q² = -q ²Petit t = ² Factorisation de l’amplitude de diffusion
La partie haute est calculableLa partie basse fait intervenir la structure du nucléon par l’intermédiaire des GPDs.
La cinématique
'' pepeVariables qui décrivent
t = ² et décrivent le plan hadronique
2sin'4)'( 222 eEEkkQ
sont Q², , t et Q² virtualité du photon
E=6 GeV, E’ énergie de l’électron
diffusé, e angle de diffusion
Q² et invariants relativistes décrivant le plan leptonique
Le détecteur CLAS
Simulation d’une réaction de DVCS dans CLAS
p
e
calorimètre
e- Möller
Diminution du bruit de fond lié aux électrons Möller par guidage électromagnétique:
• Par un solénoïde simple
Diminution du bruit de fond lié aux électrons Möller par guidage électromagnétique:
• Par un solénoïde simpleLes contraintes sur le tore sont de 30N/m : inacceptable
Diminution du bruit de fond lié aux électrons Möller par guidage électromagnétique:
• Par un solénoïde simpleLes contraintes sur le tore sont de 30N/m : inacceptable
• Plus un retour de flux
Diminution du bruit de fond lié aux électrons Möller par guidage électromagnétique:
• Par un solénoïde simpleLes contraintes sur le tore sont de 30N/m : inacceptable
• Plus un retour de fluxProblème de poids
Difficile de connaître le champ de manière exacte
Diminution du bruit de fond lié aux électrons Möller par guidage électromagnétique:
• Par un solénoïde simpleLes contraintes sur le tore sont de 30N/m : inacceptable
• Plus un retour de fluxProblème de poids
Difficile de connaître le champ de manière exacte
• Plus un écran actif
Diminution du bruit de fond lié aux électrons Möller par guidage électromagnétique:
• Par un solénoïde simpleLes contraintes sur le tore sont de 30N/m : inacceptable
• Plus un retour de fluxProblème de poids
Difficile de connaître le champ de manière exacte
• Plus un écran actif
Diminue la focalisation
Diminution du bruit de fond lié aux électrons Möller par guidage électromagnétique:
• Par un solénoïde simpleLes contraintes sur le tore sont de 30N/m : inacceptable
• Plus un retour de fluxProblème de poids
Difficile de connaître le champ de manière exacte
• Plus un écran actif
Diminue la focalisation
Optimisation de solénoïde et de l’écran
solénoïde
Configuration géométrique du solénoïde
Contraintes:
Laisser échapper toutesparticules avec un angle inférieur à 60°
Champ sur le tore < 25gauss
Minimiser les angles des lignes de champ au niveau du calorimètre
Contraintes
-Champ sur les jauges < 25 gauss-Intégrale des lignes de champ sur l’axe la plus grande possible-Angles des lignes de champ près de l’axe
Valeur choisie pour l’épaisseur: 30 mm
Modifications des trajectoires de protons liées au solénoïde
• Perte de taux de comptage
• Déviation suivant l’angle • Perte de la radialité
Perte du taux de comptage
Coupures :
-sur toutes les positions initiales-à partir de > 56°-sur un domaine restreint en impulsion-petits Q²
Pas gênant car les évènements les plus intéressants sont à grand Q²
Définition
Déviation en
Diminution importante de l’angle associée surtout aux petites impulsionsQuantifiable à partir du champ et des valeurs de z et
Ne devrait pas empêcher la reconstruction
Angle azimuthalDéviation en ne joue pas car la détection se fait pour tous les .
La radialité est par contre un facteur important pour la reconstruction.
Perte de radialité
L’écart en angle est faible (inférieur à 2°)
La distance au faisceau est à comparer aux 70 cm à parcourir pour entrer dans les chambres à dérive
L’écart est trop faible pour jouer lors de la reconstruction
Conclusion et perspectives
• Nécessité de modifier CLAS
• Définition du solénoïde
• Construction commencée pour l’expérience prévue fin 2003
• Pas de problème majeur pour la reconstruction des trajectoires de protons
• Etude à poursuivre avec GEANT