Département de Physique Nucléaire

Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers

Le dispositif expérimental

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L'angle de rétro-diffusion des photons est très petit. Les particules diffusées sont donc mélangées aux électrons incidents. La première priorité est donc de les séparer en utilisant un dipôle. Les photons, de charge nulle, continueront leur route tout droit et seront détectés par un ensemble de cristaux scintillants issus de la R&D du LHC. Les trajectoires des électrons incidents et diffusés seront elles courbées par le champs magnétique du dipôle. Les électrons diffusés, ceux qui ont interagient avec un photon, ont perdu de l'énergie et auront donc des trajectoires plus courbées que les autres électrons. En positionnant un détecteur a micro-pistes de Silicium au plus proche du faisceau, on peut les détecter en coincidence avec les photons diffusés. Pour augmenter le nombre d'interactions et permettre ainsi une mesure rapide et précise, nous avons couplé le laser infra-rouge NdYaG 1064nm à une cavité Fabry-Pérot. Elle est composée de deux mirroirs de très haute réflectivité qui piégent la lumiére entre eux. En configuration nominale, on stocke 8000 fois plus de photons qu'on en injecte. La puissance ainsi obtenue est de 1500 Watts. Le point d'interaction entre les photons et les électrons est situé entre les deux miroirs. Les 10¹⁵ électrons par seconde (100 mA) du faisceau passent à 5 mm des miroirs. Pour permettre une mesure totalement non-destructive, le faisceau doit être rendu avec les mêmes caractéristiques en position, angle, impulsion et polarisation. Le dipôle précédemment cité est en fait le troisième d'une chicane magnétique composée de 4 dipôles strictement identiques qui permettent de conserver les propriétes du faisceau telles qu'à l'entrée

Le polarimètre Compton sans la cavité Fabry-Pérot a été installé dans le tunnel du Hall A du laboratoire Jefferson de Janvier à Mars 1998. Dans le détecteur de photons rétro-diffusés, les premières études de bruit de fond provenant du faisceau d'électrons ont pu être entreprises. En janvier 1999, la cavité Fabry-Pérot et le détecteur d'électrons ont été installés sur site et les premiers événements Compton détectés avec succès. Les premières mesures de polarisation du faisceau d'électrons sont prévues lors de l'expérience de violation de la parité qui a lieu d'avril à août 1999.