Polarized Electrons for Polarized Positrons PEPPo, une expérience de principe Maud Baylac, Jonathan Dumas, Jean-Sébastien Réal, Eric Voutier Accélérateur Administration Electronique SDI SERM CRTP, LPSC 8 Avril 2010, Grenoble

Objectifs Scientifiques Eric Voutier Objectifs Scientifiques PEPPo est une expérience de principe dont les objectifs sont de démontrer et de quantifier le transfert de la polarisation longitudinale d’un faisceau primaire d’électrons à un faisceau secondaire de positrons. Cette expérience est la concrétisation des travaux de Thèse de Jonathan Dumas qui devraient voir la validation de ce concept pour le développement d’un nouveau type de sources polarisées de positrons (Super B, JLab, ENC, positrons thermiques…). Objectifs Techniques L’assemblage, l’actualisation et la mise au point d’un polarimètre à transmission sont les rôles techniques majeurs qui incomberaient au LPSC. Grenoble, 8 Avril 2010 2/14

Méthode Expérimentale Principe de Fonctionnement Eric Voutier Méthode Expérimentale PEPPo sera réalisée avec des électrons de basse énergie (5-8 MeV/c) et de grande polarisation (>85%) disponibles à la sortie de l’injecteur, au premier niveau de l’accélérateur CEBAF. Une nouvelle ligne de faisceau guidera les électrons primaires vers une première cible où des photons circulairement polarisés seront créés par rayonnement bremsstrahlung. L’interaction des photons dans une deuxième cible de production produit des positrons polarisés qui sont ensuite capturés et sélectionnés en énergie dans un canal magnétique. La polarisation des positrons est alors déterminée à l’aide d’un polarimètre à transmission dont le fonctionnement repose sur l’asymétrie (<1%) de l’absorption des photons polarisés, produits par reconversion des positrons, dans une cible polarisée. PEPPo @ JLab : calibration en électron, asymétries de spin du faisceau ou de la cible. Grenoble, 8 Avril 2010 3/14

Segmentation de CEBAF JLab Pôles d’ Activités Eric Voutier Segmentation de CEBAF Le scénario proposé pour la réalisation de PEPPo envisage les prises de données au cours de la période d’arrêt de CEBAF pendant 6 mois en 2011. La désolidarisation de l’injecteur de la partie accélératrice permettra la réalisation des prises de données simultanément aux activités du 12 GeV planifiées au cours de cette période. Des scénarios avec segmentation permanente, temporaire et sans segmentation sont étudiées. JLab Grenoble, 8 Avril 2010 4/14

Ligne Electron JLab, LPSC Pôles d’ Activités Eric Voutier Ligne Electron La nouvelle ligne de faisceau sera constituée d’éléments standarts et comportera plusieurs équipements de diagnostics (BPM, HARP, viewer…) permettant de caractériser avec précision le faisceau incident sur la première cible de conversion (e- → g). Aucune difficulté majeure n’est attendue sur cette partie du projet. JLab, LPSC Grenoble, 8 Avril 2010 5/14

Ligne Positron JLab, LAL Pôles d’ Activités Eric Voutier Ligne Positron La ligne positron est principalement constituée d’une lentille solénoïdale, de deux dipôles et d’un collimateur. Ce système a été précédemment utilisé avec succès par l’expérience E166 du SLAC. Ces éléments, propriété de l’Université de Princeton, sont disponibles pour les besoins de PEPPo. La conception du système de capture/sélection est revisitée en vue d’une meilleure optimisation. JLab, LAL Grenoble, 8 Avril 2010 6/14

Polarimètre à Transmission Pôles d’ Activités Eric Voutier Polarimètre à Transmission Les éléments essentiels du polarimètre à transmission sont un aimant d’analyse polarisant une cible de Fe, et un calorimètre électromagnétique constitué de neuf cristaux CsI(Tl). Ce système a été précédemment utilisé avec succès par l’expérience E166 du SLAC. Ces éléments, propriété de DESY (Hambourg, Zeuten), sont disponibles pour les besoins de PEPPo. La lecture des signaux de scintillation et le système d’acquisition sont spécifiques à PEPPo. LPSC, JLab, DESY, LPC/ODU Grenoble, 8 Avril 2010 7/14

E166 @ SLAC Eric Voutier Grenoble, 8 Avril 2010 8/14

E166 @ SLAC Eric Voutier Grenoble, 8 Avril 2010 9/14

Organisation de PEPPo Eric Voutier Grenoble, 8 Avril 2010 10/14

Découpage Technique au LPSC Eric Voutier Grenoble, 8 Avril 2010 11/14

1.70 ETP (+ SERM) + 3.50 ETP (Physique) Ressources Humaines Eric Voutier Nom Service 2010 (ETP) 2011 (ETP) M. Baylac Acc. 0.10 S. Benaïssa Adm. 0.05 G. Bosson Ele. 0.15 J. Dumas Phy. 1.00 R. Faure SDI M. Marton 0.45 0.30 J.-F. Muraz J.-S. Réal 0.25 E. Voutier 0.50 0.60 Atelier (?) SERM ? Acc. 0.100 ETP/an Adm. 0.075 ETP/an Ele. 0.125 ETP/an SDI 0.55 ETP/an SERM ? ETP/an 1.70 ETP (+ SERM) + 3.50 ETP (Physique) sur la durée du projet Grenoble, 8 Avril 2010 12/14

Budget Prévisionnel Budget Eric Voutier Budget Prévisionnel JLab fournit la plus grande partie de l’effort financier pour PEPPo. Les contributions de la communauté ILC et du LPC/ODU sont acquises. Le financement IN2P3 est en cours de discussion, après un premier arbitrage négatif au projet. La demande de financement IN2P3 est suceptible d’être réduite par un apport suppléméntaire des autres partenaires. Grenoble, 8 Avril 2010 13/14

Echéancier Eric Voutier Grenoble, 8 Avril 2010 14/14