Published October 27, 2000 | Version v1
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Measurement of the polarisation of Jefferson Laboratory electron beam by Compton effect for the HAPPEX parity violation experiment in elastic electron-proton scattering

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Description

This research thesis reports and describes the first measurements of polarisation of the Jlab electron beam by using the Compton polarimeter, and the exploitation of these measurements by the HAPPEX experiment which aims at determining the contribution of strange quarks to nucleon electromagnetic shape factors. The author first presents these shape factors and their compositions in terms of quarks. He describes the experimental installation used by the HAPPEX experiment for the measurement of the parity violation asymmetry. He presents the principle of Compton polarimetry and the experimental installation used at Jlab. Then, he addresses the main part of his research work which addresses the processing and analysis of data acquired during the HAPPEX experiment: measurement of the experimental asymmetry, and determination of the analysis power. HAPPEX results are finally presented and discussed

Abstract (French)

Ce travail de these decrit les premieres mesures de la polarisation du faisceau d'electrons de JLab avec le polarimetre Compton. Ces mesures ont ete exploitees par l'experience HAPPEX dont le but est de determiner la contribution des quarks etranges aux facteurs de forme electromagnetiques du nucleon. Dans le premier chapitre, nous presentons les facteurs de forme du nucleon et leurs decompositions en termes de quarks. Nous montrons ensuite comment la violation de parite en diffusion elastique e-→p donne acces aux facteurs de forme des quarks etranges. Le deuxieme chapitre decrit le dispositif experimental utilise par l'experience HAPPEX pour la mesure de l'asymetrie de violation de parite pour un transfert de 0.5 GeV2/c2. Le chapitre trois presente le principe de la polarimetrie Compton ainsi que le dispositif experimental utilise a JLab. Nous justifions en outre les specificites de notre instrument et decrivons la mesure de polarisation du faisceau de photons dans la cavite. La plus importante contribution de mon travail de these est presentee dans les chapitres quatre et cinq. Ils decrivent le traitement et l'analyse des donnees recueillies pendant l'experience HAPPEX. Nous verrons que la polarisation des electrons est determinee a partir des mesures de l'asymetrie experimentale des taux de comptage Compton lors du renversement de l'helicite du faisceau d'electrons, de la polarisation des photons, et du pouvoir d'analyse de l'instrument. Le chapitre quatre est consacre a la mesure de l'asymetrie experimentale. Nous expliquons tout d'abord comment extraire l'asymetrie de signal Compton a partir des taux de comptage mesures dans le calorimetre. Nous corrigeons ces asymetries de la contribution due au bruit de fond et presentons les mesures pour HAPPEX. Nous nous attelons a l'etude des effets systematiques lies a notre mesure et plus particulierement a l'estimation des fausses asymetries liees aux correlations des parametres du faisceau d'electrons avec l'helicite. Le chapitre cinq traite la determination du pouvoir d'analyse. Nous verrons que nous serons amenes a corriger les mesures des signaux issus du calorimetre d'effets de saturation de notre electronique d'acquisition. Nous devons soustraire la contribution du bruit de fond avant de pouvoir calibrer nos mesures en energie. Pour calculer le pouvoir d'analyse, nous serons amenes a mesurer la resolution du calorimetre ainsi que la valeur du seuil de detection des evenements. Nous etudions alors en detail les erreurs systematiques induites par chacune des etapes de la determination du pouvoir d'analyse. Enfin, le dernier chapitre presente les resultats de l'experience HAPPEX. Dans un premier temps, nous montrons les mesures de polarisation que nous obtenons avec le polarimetre Compton. Nous discutons les erreurs systematiques et comparons nos resultats avec ceux du polarimetre Miller. Puis nous donnons la mesure de l'asymetrie de violation de parite. Celle-ci nous permet de determiner la mesure de la contribution des quarks etranges a la densite de charge et de courant du nucleon

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Original title (French)
Mesure de la polarisation du faisceau d'electrons du Jefferson Laboratory par effet Compton pour l'experience de violation de parite HAPPEX en diffusion elastique electron-proton

Identifiers

URL
http://www.iaea.org/inis/Contacts/;

Publishing Information

Imprint Pagination
289 p.
Report number
FRCEA-TH--8701

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
48078385
Subject category
S46: INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY; S72: PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis
Descriptors DEI
CEBAF ACCELERATOR; COMPTON EFFECT; DATA ANALYSIS; ELECTROMAGNETIC FORM FACTORS; ELECTRON BEAMS; ELECTRON-PROTON INTERACTIONS; INVARIANCE PRINCIPLES; MEASURING METHODS; PARITY; POLARIMETERS; POLARIMETRY; POLARIZATION; POLARIZATION-ASYMMETRY RATIO; S QUARKS; SHAPE; STRANGENESS
Descriptors DEC
ACCELERATORS; BEAMS; DATA PROCESSING; DIMENSIONLESS NUMBERS; ELASTIC SCATTERING; ELECTROMAGNETIC INTERACTIONS; ELECTRON-NUCLEON INTERACTIONS; ELEMENTARY PARTICLES; FERMIONS; FORM FACTORS; FUNDAMENTAL INTERACTIONS; INTERACTIONS; LEPTON BEAMS; LEPTON-BARYON INTERACTIONS; LEPTON-HADRON INTERACTIONS; LEPTON-NUCLEON INTERACTIONS; LINEAR ACCELERATORS; PARTICLE BEAMS; PARTICLE INTERACTIONS; PARTICLE PROPERTIES; PROCESSING; QUARKS; SCATTERING; STRANGE PARTICLES

Optional Information

Notes
154 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS-NKM website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/; Also available from Service Commun de la Documentation, Domaine de la Doua 20 avenue Gaston Berger BP 72215 69622 Villeurbanne Dedex (France)