Mise en œuvre du multidétecteur 4π γ TAPS au GANIL

Abstract

L’étude de la production multiple de photons énergétiques provenant de l’interaction entre ions lourds ou de la désintégration de méson πº et ŋ produits dans ces interactions est une méthode originale devant mener à une meilleure compréhension des mécanismes induits dans ces interactions ainsi qu’à une meilleure connaissance des propriétés de la matière nucléaire. Le multidétecteur 4π TAPS se place dans ces perspectives. Il résulte d’une collaboration internationale regroupant plusieurs laboratoires européens et il est prévu de l’utiliser auprès de plusieurs accélérations d’ions lourds couvrant une large gamme d’énergie (10 Me V/u – 2 GeV/u). Dans la première partie de ce mémoire, qui en comporte quatre, nous avons présenté les éléments qui ont amené à la conception du détecteur, la description des différents éléments du dispositif expérimental et les raisons qui ont motivé le choix du BaF₂. La seconde partir est consacrée à la description de la configuration géométrique du multidétecteur TAPS adoptée au GANIL. Une description de la configuration géométrique du multidétecteur tels l’électronique, le système d’acquisition et le système de contrôle par laser sont également donnés. Nous avons décrit dans la troisième partie l’important travail de simulation utilisant le logiciel GEANT3. Ces simulations sont nécessaires pour mieux connaître les performances et les limitations d’un tel détecteur, et d’en optimiser la configuration géométrique. La dernière partie est consacrée au dépouillement de l’expérience ¹²⁹Xe + ¹⁹⁷ Au à 44MeV/u. Il s’agit de la première expérience utilisant TAPS au GANIL. Elle nous a permis de mettre au point les méthodes d’analyses qui seront utilisées dans les expériences futures. Les résultats obtenus sont très encourageants. Ils démontrent que TAPS est tout à fait capable de détecter sans ambiguïté les photons, et ce malgré l’intense bruit hadronique et cosmique. Ainsi nous avons montré que des événements aussi rares que ceux de la production des πº peuvent être observés grâce à TAPS.