(Journées Jeunes Chercheurs) 2003)

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1 (Journées Jeunes Chercheurs) 2003)
Recherche d’effets caractérisant une violation de la symétrie en temps lors de la décroissance radioactive du neutron libre (Search for time reversal violating effect in the decay of free neutron) Pierre Gorel (Journées Jeunes Chercheurs) 2003)

2 Petite précision… Transformation C : inverse les charges
Transformation P : inverse l’espace Transformation T : inverse le temps

3 Principe de conservation
Motivation Principe de conservation (théorème CPT) VS

4

5 Motivation Violations de la symètrie CP connues trop faibles pour expliquer le surplus de matière (7-9 ordres de grandeurs) LA CHASSE EST TOUJOURS OUVERTE !!!

6 Décroissance β du neutron
Anti-neutrino Proton Electron

7 pe Quantité de mouvement de l’électron
… avec les vecteurs Jn σT1 Jn Spin du neutron σT2 pe Quantité de mouvement de l’électron σL pe Spin de l’électron : σL composante longitudinale σT1 première composante transversale σT2 deuxième composante transversale

8 Vecteurs concernant l’électron
p’e pe Si σT2≠0  violation de la symétrie en temps !

9 Si R≠0  violation de la symétrie en temps !
Quelques formules… Taux de décroissance : Triple produit soumis à la symétrie en temps : Si R≠0  violation de la symétrie en temps !

10 De quoi avons nous besoin ?

11 Une source de neutrons …

12 Neutrons chauds, tièdes…
Neutrons rapides : E > 1MeV Neutrons lents : E < 1eV Neutrons thermiques E ~ 0,025eV

13 …et froids Energie : 5.10-5eV – 0,025eV
Longueur d’onde comparable aux distances interatomiques Réflexion sur certains matériaux Guidage et polarisation possibles

14 … un polariseur…  Spin du neutron

15 …, et “un” détecteur  Spin et quantité de mouvement de l’électron

16 La structure magnétique

17 La partie active

18 Deviation de Mott L’asymétrie N1/N2 permet de connaître la polarisation verticale de l’électron

19 Principe de la mesure : Les neutrons polarisés se desintègrent…

20 Une enceinte remplie d’Helium

21 Principe de la mesure : …les électrons sont détectés par la chambre à fils…

22 Les chambre à fils

23 Principe de la mesure : … ils rebondissent sur la feuille de plomb…
 mesure de la polarisation

24 Les “feuilles de Plomb”

25 Principe de la mesure : …et sont arrétés dans les scintillateurs.
 on connait leur énergie

26 Les scintillateurs

27 Recapitulatif Faisceau de neutron polarise
Jn Chambres à fils et scintillateurs pe Déviation de Mott σT2 et σT1 Précision recherchée pour R : 0,5% pour trois mois de mesures

28 Premiers résultats…

29 Spectre en énergie des électrons

30 Paramètre A Asymétrie Haut-Bas Valeur mesurée : -0,1162±0,0112
Valeur attendue : -0,1162±0,0013 (Particule Data Group)

31 V-Tracks

32 Et maintenant ?

33 En ce moment, galop d’essais.
Mise au point des outils d’analyse. Printemps prochain : première campagne de mesure Précision attendue pour R : 1% Et plus tard… 0,5%