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Title

Measurement of charged Pion and Kaon production cross sections with NA61/SHINE for T2K

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Defense Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2012 - Sc. 4416 - 2012/05/04
Abstract A T2K, le faisceau de neutrinos d’une énergie moyenne de ~600 MeV est généré par un intense faisceau de protons de 30 GeV qui interagit dans une cible de carbone de 90 cm de long produisant des pions et des kaons qui se désintègrent en neutrinos. Le faisceau de neutrino ainsi créé est pointé en direction d’un complexe de détecteurs proches, situés à 280 m de la cible, et vers le détecteur lointain Super-Kamiokande (SK) situé à 295 km et 2.5 degrés hors-axe par rapport au faisceau de pions et kaons. Les oscillations sont étudiées en comparant le nombre d’événementsmesurés à SK avec celui prédit par des simulations Monte-Carlo basées sur des calculs de flux et sur des mesures au détecteur proche. Les calculs de flux proviennent de générateurs hadroniques en général peu fiables ce qui engendre des erreurs systématiques assez conséquentes et difficiles à estimer. Afin d’augmenter la précision sur la prédiction des flux de neutrinos, nous avons directement mesuré la production de hadrons à l’énergie du faisceau de proton de T2K (30 GeV) au SPS du CERN avec le détecteur NA61/SHINE (SHINE = SPS Heavy Ion and Neutrino Experiment). Une présentation détaillée des analyses pion et kaon est ensuite exposée. Les pions chargés contribuent à la majorité du flux de neutrinos en dessous de ~ 1 GeV tandis que les kaons produisent les neutrinos de plus hautes energies. Les kaons contribuent également de façon significative à la contamination intrinsèque en ?e du faisceau, qui constitue un bruit de fond irreductible pour les mesures d’apparition. A la fin du manuscrit, l’implémentation des résultats pions de NA61/SHINE dans la simulation du faisceau de T2K est décrite. Cela permettra de comprendre l’impact des mesures NA61/SHINE sur la réduction des erreurs systématiques du premier résultat de T2K.
Identifiers
URN: urn:nbn:ch:unige-282282
Full text
Thesis (13.6 MB) - public document Free access
Structures
Citation
(ISO format)
MURPHY, Sébastien. Measurement of charged Pion and Kaon production cross sections with NA61/SHINE for T2K. Université de Genève. Thèse, 2012. https://archive-ouverte.unige.ch/unige:28228

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Deposited on : 2013-05-29

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