Curriculum Vitae - APC - Université Paris Diderot-Paris 7

été produits par la désintégration des mésons charmés créés dans l'interaction de protons de 800
GeV avec le tungstène de l’arret du faisceau. La cible d'émulsion était basée sur la technologie des
chambres à nuage d'émulsion (ECC) qui est un sandwich d'une plaque en acier inoxydable entre deux
feuilles d'émulsion, comme dans l’expérience Chorus. La stratégie de reconstruction des événements
était similaire à celle de Chorus, en allant de l'aval vers le point d'interaction. Pour 898 candidats
neutrino, 499 événements ont été numérisés. Après un alignement final et l'application de coupures
cinématiques, la recherche a été effectuée pour 203 événements. A la fin nous avons trouvé 4
événements qui sont compatibles avec la signature d'un lepton tau avec un fond de 0,35 évènements
et nous en avons conclu la première observation directe du neutrino tau. On comprend bien que mon
entrée dans cette expérience été motivée par mon expérience sur Chorus. J'ai contribué à l'analyse
des données avec un programme pour relier les données du détecteur électronique à la partie
d'émulsion et dans l’inspection des événements à l'oeil afin d'évaluer l'efficacité et le bruit de fond de
l’expérience.
Publication 3
Références : Observation of muon neutrino disappearance with the MINOS detectors and the
NuMI neutrino beam. By the MINOS Collaboration (D.G. Michael et al.). Published in
Phys.Rev.Lett.97:191801,2006.
Résumé:
Cette lettre décrit les résultats de physique de l'expérience MINOS à Fermilab. MINOS a été mon
expérience la plus récente en recherche des oscillations neutrino, de 1999 jusqu'en Décembre 2010.
La motivation de physique ici est de prouver expérimentalement l'hypothèse de l'oscillation pour
expliquer le déficit de neutrinos atmosphériques. En fait SuperKamiokande a vu un net déficit en
neutrinos muoniques originaires de l'interaction des rayons cosmiques avec l'atmosphère terrestre.
Depuis, en même temps qu'ils ne voyaient pas d' excès de neutrinos électroniques, ce résultat a été
interprété comme des neutrinos muoniques transformés en neutrinos tau (oscillations non détectables
par SuperKamiokande). L'expérience MINOS mesure la disparition de neutrinos muoniques dans un
faisceau de neutrinos muoniques produits au Fermilab et envoyés à 730 km vers le détecteur MINOS
située sous terre dans la mine Soudan. Dans le formalisme des oscillations de neutrinos, l'espace des
paramètres ∆m 2 et sin 2 2θ23, pertinents pour les neutrinos atmosphériques, est accessible à
l'expérience. MINOS est composé de deux détecteurs un à proximité de la production de neutrinos et
d'un détecteur lointain à une distance de 730 km. Le spectre mesuré à l'emplacement proche est
comparé au spectre mesuré à l'emplacement loin. L'énergie correspondant au premier maximum de
l’oscillation donne la valeur de ∆m 2 et l'amplitude de la suppression du spectre est l'amplitude de
l'oscillation, sin 2 2θ23. Dans cette publication, environ 10 6 événements ont été analysés dans le
détecteur proche et 215 événements de la réaction courant chargé de neutrinos muoniques dans le
détecteur lointain. Ensemble avec mon étudiant, Rodolphe Piteira, nous avons contribué à cette lettre
d'un côté en participant à la construction du détecteur lointain dans la mine Soudan et d'autre part en
développant un programme d'analyse de reconstruction des événements quasi-élastique dans le
détecteur. Ce sous-groupe d'événements est particulièrement propre car une seule trace de particule
chargée est vue dans le spectromètre. La reconstruction de l'énergie de l'événement est donc très
précise. Cela permet une vérification croisée de l'analyse, l'évaluation des erreurs systématiques et la
comparaison du rapport obtenu jusqu'ici à l'égard de l'analyse globale. Le programme développé fait
maintenant partie du code de l'analyse de l'expérience MINOS. Le résultat indiqué dans la lettre
présentée montre que les données sont cohérentes avec la disparition νµ via oscillations avec |∆m 2
32|
=2.74 +0.44
−0.26 x 10 −3 eV 2 /c 4 et sin 2 (2θ23) > 0.87 (68% C.L.). Ce résultat reste à ce jour la meilleure limite
du monde.
Publication 4
Références : The Magnetized steel and scintillator calorimeters of the MINOS experiment. By the
MINOS Collaboration (D.G. Michael et al.). Published in Nucl.Instrum.Meth.A596:190-228,2008.
Résumé:
Ceci est la deuxième publication d'importance consacrée à l’expérience MINOS (Main Injector
Neutrino Oscillation Search), conçue pour effectuer des mesures précises des paramètres de
l'oscillation des neutrinos de la disparition νµ utilisant un accélérateur de protons pour produire un
faisceau de neutrinos muoniques. MINOS utilise deux détecteurs, appelés «proche» et «lointain»,