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Extraction of kaon production cross-sections in HARP

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Defense Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2011 - Sc. 4296 - 2011/03/10
Abstract Precise measurements of secondary yields in hadron-nucleus collisions in the few GeV/c region are relevant to several areas of particle physics, particularly experimental neutrino physics. In particular, measurements made at HARP can have a direct impact on the detailed understanding of the neutrino fluxes of several accelerator-based neutrino experiments, including the K2K experiment in Japan and MiniBooNE and SciBooNE at Fermilab. HARP took data with these exact beam energies and target materials using both thin and thick targets. Strange particle production in the forward direction must be well known when trying to determine the ve background in a vµ beam, since Ke3 decays of K± and K0L constitute an irreducible background in the search of the vµ -> ve oscillations. This applies particularly to experiments such as MiniBooNE where G4 simulations showed that kaon decays contribute to more than 40% of the total intrinsic ve background of the beam. A complete analysis method has been developed to extract the total positive kaon differential production cross-sections from the 12.9GeV/c protons on aluminum target data set.
Abstract Ce rapport de thèse présente la mesure de la section efficace doublement différentielle en impulsion et angle de production des kaons positifs produits dans la collision entre protons de 12.9 GeV/c d'impulsion avec une cible mince d'aluminium dans l'expérience HARP au CERN. La mesure de la production de particules étranges à petit angle est cruciale lors de la quantification du bruit de fond composé de ve dans un faisceau de vµ. En effet, la désintégration des kaons chargés et neutres produit un bruit de fond irréductible lors de la mesure des oscillations de vµ vers ve. Après une introduction à la physique des neutrinos, nous détaillons la partie principale de notre analyse qui repose sur une méthode d'identification des particules à partir des traces reconstruites par le spectromètre et qui nous permet de mesurer la production brute des pions, kaons et protons produits dans la cible. Nous présentons alors les différentes corrections qui sont appliquées aux mesures brutes afin d’obtenir la section efficace de production doublement différentielle ainsi que l’étude complète des erreurs assignées à ces mesures.
Keywords NeutrinoHadron ProductionKaon
Identifiers
URN: urn:nbn:ch:unige-226090
Full text
Thesis (12.9 MB) - public document Free access
Structures
Citation
(ISO format)
SCHROETER, Raphaël. Extraction of kaon production cross-sections in HARP. Université de Genève. Thèse, 2011. https://archive-ouverte.unige.ch/unige:22609

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Deposited on : 2012-08-24

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