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AbstractAbstract
[en] The lifetime of the free neutron (τn) plays an important role in fundamental particle physics as well as cosmological models. Our knowledge of the precise value of τn is limited by the systematic inaccuracies of the two commonly used experimental approaches, the so called 'beam' and 'material bottle' methods. Moreover a systematic deviation of the τn-values extracted from both methods has become manifest over the past decades. The HOPE project is part of a new generation of neutron lifetime experiments that aims to determine τn by storing ultracold neutrons (UCN) in a combined magneto-gravitational potential. HOPE generates the necessary gradient magnet fields by a combination of highly potent rare-earth permanent magnets with a maximum B-field strength of about 1.3 T and a set of superconducting coils. In this thesis I give a detailed description of the apparatus, possible systematic effects and how we are planning to investigate and cope with those effects. Subsequently the results from a first beam-time at the PF2 source will be presented and discussed. The results are encouraging as we reached a maximum storage-time constant of τstor = 881(45)stat s, indicating a very small UCN loss rate during storage. (author)
[fr]
Le temps de vie du neutron libre (τn) joue un role important dans la physique des particules comme dans des modeles cosmologiques. Notre connaissance de la valeur precise de τn est limitee par les incertitudes systematiques des deux methodes experimentales couramment utilisees, les methodes dites de 'faisceau' et de 'bouteille materielle'. En outre une deviation systematique des valeurs de τn obtenues par les deux methodes s'est manifestee au cours des dernieres decennies. Le projet HOPE fait partie d'une nouvelle generation d'experiences qui cherchent a mesurer τn en stockant des neutrons ultra-froids (UCN) dans un potentiel magnetogravitationnel. HOPE genere les champs magnetiques necessaires par une combinaison d'aimants permanents puissants de terre rare, qui produisent des champs magnetiques maximaux d'environ 1.3 T, et un systeme de bobines supraconductrices. Dans cette these je donnerai une description detaillee de l'appareil, des effets systematiques possibles et comment nous envisageons d'etudier et de maitriser ces effets. Ensuite les resultats d'un premier temps de faisceau, effectue a la source PF2, seront presentes et discutes. Les resultats sont encourageants puisque nous avons atteint des constantes de temps de stockage maximaux τstor = 881(45)stat s, ce qui indique des pertes d'UCN tres faibles pendant la phase du stockage. (auteur)Original Title
HOPE - un piege magnetique pour neutron ultra-froid dedie a la mesure du temps de vie du neutron: conception et premieres donnees experimentales
Primary Subject
Source
10 Jul 2015; 132 p; 48 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses; These Docteur de l'Universite Grenoble Alpes, Specialite: Physique subatomique et astroparticules
Record Type
Miscellaneous
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
BARYONS, COLD NEUTRONS, DATA PROCESSING, ELEMENTARY PARTICLES, ENRICHED URANIUM REACTORS, EQUIPMENT, FERMIONS, HADRONS, HEAVY WATER COOLED REACTORS, HEAVY WATER MODERATED REACTORS, IRRADIATION REACTORS, ISOTOPE PRODUCTION REACTORS, NEUTRONS, NUCLEONS, PROCESSING, REACTOR CHANNELS, REACTOR COMPONENTS, REACTOR EXPERIMENTAL FACILITIES, REACTORS, RESEARCH AND TEST REACTORS, RESEARCH REACTORS, TRAINING REACTORS
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