Search for neutrinoless double beta decay of 82Se with the SuperNEMO experiment : reconstruction of the energy measured with the calorimeter and analysis of the first data from the demonstrator

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DOI - Digital Object Identifier

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Result language

francouzština

Original language name

Recherche de la décroissance double bêta sans émission de neutrino du 82Se avec l’expérience SuperNEMO : reconstruction de l'énergie mesurée avec le calorimètre et analyse des premières données du démonstrateur

Original language description

Déterminer la nature du neutrino est l'une des enjeux majeurs actuels de la physique des particules. La découverte de la décroissance double bêta sans émission de neutrinos ββ0ν prouverait que le neutrino est de nature Majorana (identique à son anti-particule). L'expérience SuperNEMO a pour objectif de rechercher cette décroissance avec du 82Se à l'aide d'une technologie unique associant trajectographe et calorimètre. Cette technique permet d'identifier les particules et de reconstruire la topologie des événements permettant de mieux séparer le signal double bêta du bruit de fond. Dans le cas de l'observation d'un signal ββ0ν, ces informations seront déterminantes pour discriminer les mécanismes à l'origine de cette nouvelle Physique.Ce travail de thèse porte sur la reconstruction de l'énergie mesurée avec le calorimètre (712 scintillateurs plastiques couplés à des photomultiplicateurs 8" ou 5") et sur l'analyse des premières données du démonstrateur de SuperNEMO installé au Laboratoire Souterrain de Modane (LSM). Différentes méthodes d'étalonnages ont été étudiées et développées durant cette thèse. La première est basée sur l'analyse du spectre en énergie du bruit de fond gamma ambiant au LSM. Cette étude a également permis de fournir une mesure du flux gamma autour du détecteur. La deuxième méthode utilise une technique d'étalonnage en énergie dite relative via l'injection de lumière UV dans les scintillateurs par des LEDs et un réseau de fibres optiques. La dernière méthode fait appel au déploiement de sources de 207Bi dans le détecteur qui émettent des électrons de conversion monoénergétiques. Dans ce dernier cas, les données combinées du trajectographe et du calorimètre ont été utilisées pour la première fois afin d'identifier ces électrons de conversions. Ces études ont également permis la première validation dans la configuration finale du détecteur des corrections de non-uniformité et non-linéarité du calorimètre développées par la collaboration SuperNEMO pour une reconstruction avancée de l'énergie. Les codes d'analyses développés dans ce travail de thèse ont aussi été mis à profit pour tenter de distinguer pour la première fois les décroissances double bêta avec émission de neutrinos du 82Se dans SuperNEMO.

Czech name

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Czech description

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Type

O - Miscellaneous

CEP classification

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OECD FORD branch

10304 - Nuclear physics

Project

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Continuities

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Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů