Cross-section measurement of νμ charged current interactions on 12C, with no pions in the final state and as a function of the outgoing particles multiplicity and kinematics, using the T2K near detector
Description
Since the Higgs boson discovery and the absence of hints pointing to new physics at the LHC, neutrinos oscillations are one of the only perspectives to observe new physics phenomenon beyond the standard model. The first chapter of this thesis introduces the concept of neutrino flavour oscillation before describing the state of the art as well as the experimental perspectives of observing or measuring the missing parts. To obtain significant results, those future experiments will need a better understanding of neutrino interactions. The second chapter describes these interactions from a theoretical point of view. The third one describes the T2K experiment and its main results on neutrino oscillations. Chapter four focuses on the T2K near detector (ND280) and on how it is used within neutrino oscillations analysis. The angular acceptance of the current ND280 selection is limited compared to the far detector one. Chapter 5 describes two selections developed in order to improve this angular acceptance. This chapter also describes the selection used to carry out this thesis main work: the cross-section measurement of muon neutrino charged current interactions on Carbon, with no pions in the final state and as a function of the outgoing particles multiplicity and kinematics. Chapter six describes this measurement, designed to be as model independent as possible, and made for the first time as a function of the protons multiplicity and of their kinematic. The results are shown in chapter seven. (author)
Abstract (French)
Depuis la confirmation de l'existence du boson de Higgs et avec l'absence de signes de nouvelle physique au LHC, les oscillations des neutrinos sont parmi les seules a offrir des perspectives d'observation et de mesure de phenomenes de nouvelle physique au dela du modele standard. Le premier chapitre de cette these introduit le concept d'oscillation de saveur des neutrinos puis decrit l'etat de l'art des connaissances ainsi que les perspectives experimentales pour mesurer ou observer les pieces manquantes. Pour obtenir des resultats significatifs, ces futures experiences auront besoin de pouvoir profiter d'une meilleure comprehension des processus d'interaction des neutrinos. Le second chapitre decrit ces interactions d'un point de vu theorique. Le troisieme chapitre presente l'experience T2K ainsi que ses resultats sur les oscillations des neutrinos. Le quatrieme decrit plus precisement le detecteur proche de T2K (ND280) et l'usage qu'on en fait dans les analyses d'oscillations. La couverture angulaire de la selection des interactions dans le detecteur proche de T2K est limitee par rapport a celle, complete, du detecteur lointain. Le chapitre 5 decrit deux selections visant a ameliorer cette couverture, ainsi que celle utilisee pour realiser, dans le cadre de cette these, la mesure de la section efficace d'interaction des neutrinos muoniques par courant charge sur le carbone sans production de pions dans l'etat final. Le chapitre 6 decrit cette mesure, concue pour ne pas dependre de modeles theoriques d'interaction, et realisee pour la premiere fois en fonction du nombre de protons ejectes et de leur cinematique. Les resultats sont montres dans le chapitre 7. (auteur)
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Additional titles
- Original title (French)
- Mesure de la section efficace d'interaction des νμ par courant charge sur du 12C, sans production de pions dans l'etat final et en fonction de la multiplicite et de la cinematique des particules produites, en utilisant le detecteur proche de T2K
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 270 p.
- Report number
- FRNC-TH--14031
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 54039673
- Subject category
- S72: PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- DIFFERENTIAL CROSS SECTIONS; MUON NEUTRINOS; NEUTRINO OSCILLATION; SUPER-KAMIOKANDE NEUTRINO DETECTOR
- Descriptors DEC
- CROSS SECTIONS; ELEMENTARY PARTICLES; FERMIONS; LEPTONS; MASSLESS PARTICLES; MEASURING INSTRUMENTS; NEUTRINO DETECTORS; NEUTRINOS; RADIATION DETECTORS
Optional Information
- Notes
- 94 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses