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dc.contributor.advisorPiquemal, Fabrice
dc.contributor.authorHUBER, Arnaud
dc.contributor.otherPiquemal, Fabrice
dc.contributor.otherGobet, Franck
dc.contributor.otherLasserre, Thierry
dc.contributor.otherMartino, Jacques
dc.contributor.otherMarquet, Christine
dc.contributor.otherLang, Karol
dc.date2017-09-29
dc.identifier.urihttp://www.theses.fr/2017BORD0682/abes
dc.identifier.urihttps://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01628463
dc.identifier.nnt2017BORD0682
dc.description.abstractLe démonstrateur de SuperNEMO est un détecteur de nouvelle génération pour la recherche de la décroissance double bêta sans émission de neutrinos. Comme son prédécesseur NEMO3, la technique expérimentale utilisée associe un trajectographe et un calorimètre afin de pouvoir identifier les électrons des décroissances double bêta tout en permettant la différenciation des différentes composantes du bruit de fond. Le démonstrateur est en cours d’installation au Laboratoire Souterrain de Modane et commencera à prendre des données à la fin de l’année 2017 afin d’atteindre une sensibilité supérieure à 1026 ans sur la demi-vie de la décroissance ββ0ν du 82Se dans la version finale du détecteur (100 kg d’isotopes pour une exposition totale de 5 ans).Ce travail de thèse a consisté à étudier la réponse en énergie et en temps des modules optiques du calorimètre (association d'un scintillateur plastique et d'un photomultiplicateur). Une simulation optique basée sur le logiciel GEANT4 a été développée afin de reproduire l'ensemble des phénomènes optiques ayant lieu au sein du scintillateur et du photomultiplicateur : scintillation, atténuation de Birks, émission Cerenkov, propagation et collection des photons. Ces travaux ont abouti à la mise au point de termes correctifs de hautes précisions sur l’énergie afin que le Monte Carlo de SuperNEMO soit au plus proche des données. Ces corrections ont alors été appliquées dans le cas du démonstrateur afin d’étudier l'impact sur la sensibilité au processus ββ0ν du 82Se. Ces simulations optiques ont également été étendues jusqu’à la modélisation de la forme temporelle des signaux du calorimètre.
dc.description.abstractEnThe SuperNEMO demonstrator is a next generation experimental device, looking for neutrinoless double beta decay. Like its predecessor NEMO3, the experimental technique employed is based on a combination of a tracker and a calorimeter to identify the electrons from the double beta decay process while allowing the differentiation and identification of the different background components. The SuperNEMO’s demonstrator is currently being installed at the Modane Underground Laboratory and will begin to register data by the end of 2017. The aim is to reach a sensivity greater than 1026 years on the half-life of the 82Se ββ0ν process in the final version of the detector (100 kg of isotopes for a 5 years’ total exposure).This thesis contribution to the SuperNEMO, consisted in studying the energy and time response of the calorimeter optical modules (association of a plastic scintillator and a photomultiplier). To do so, an optical simulation based on the GEANT4 software was developed, which enabled to reproduce and simulate all the optical phenomena inside a scintillator and a photomultiplier: scintillation, Birks attenuation, Cerenkov emission, propagation and photon collection. The outcome and result of this thesis has been to develop high-precision corrective factors on the energy linked, so that the Monte-Carlo’s SuperNEMO is closest to the real data experimental records. These corrections were applied to the demonstrator simulation in order to study the impact on the ββ0ν sensitivity. These optical simulations have also been extended to the modeling of the temporal shape of the calorimeter signals.
dc.language.isofr
dc.subjectNeutrino
dc.subjectDouble décroissance bêta
dc.subjectSuperNEMO
dc.subjectCalorimétrie
dc.subjectSimulations optiques
dc.subject.enNeutrino
dc.subject.enDouble beta decay
dc.subject.enSuperNEMO
dc.subject.enCalorimeter
dc.subject.enOptical simulations
dc.titleRecherche de la nature du neutrino avec le détecteur SuperNEMO : simulations optiques pour l'optimisation du calorimètre et performances attendues pour le 82Se
dc.title.enSearch of the neutrinos's nature for the SuperNEMO detector : optical simulations for the calorimeter's optimizations and expected performances for 82Se
dc.typeThèses de doctorat
dc.contributor.jurypresidentGobet, Franck
bordeaux.hal.laboratoriesCentre d'études nucléaires Bordeaux Gradignan
bordeaux.type.institutionBordeaux
bordeaux.thesis.disciplineAstrophysique, plasmas, nucléaire
bordeaux.ecole.doctoraleÉcole doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
bordeaux.teamCentre d'études nucléaires Bordeaux Gradignan
star.origin.linkhttps://www.theses.fr/2017BORD0682
dc.contributor.rapporteurLasserre, Thierry
dc.contributor.rapporteurMartino, Jacques
bordeaux.COinSctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.title=Recherche%20de%20la%20nature%20du%20neutrino%20avec%20le%20d%C3%A9tecteur%20SuperNEMO%20:%20simulations%20optiques%20pour%20l'optimisation%20du%20calorim%C3%A8tre%20et%20&rft.atitle=Recherche%20de%20la%20nature%20du%20neutrino%20avec%20le%20d%C3%A9tecteur%20SuperNEMO%20:%20simulations%20optiques%20pour%20l'optimisation%20du%20calorim%C3%A8tre%20et%2&rft.au=HUBER,%20Arnaud&rft.genre=unknown


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