"OPERA et le projet de SuperFaisceau de neutrinos SPL-Frejus" par A. Cazes (Univ. Padoue)
par
Arnaud Lucotte
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Europe/Paris
LPSC
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Description
La physique des neutrinos a connu une forte progression depuis une
dizaine d'années. L'expérience SNO a apporté la preuve de l'existence
du mécanisme des oscillations dans le cadre des neutrinos solaires, et
l'expérience Super Kamiokande a révélé l'existence de ce même
mécanisme dans l'observation des neutrinos atmosphèriques. Ce dernier
résultat favorise très nettement les oscillations
$\nu_\mu\rightarrow\nu_\tau$. L'expérience OPERA va tenter de les
observer en tentant de mettre en évidence l'apparition de neutrinos
$\tau$ dans le faisceau CNGS qui est composé de neutrinos muoniques.
Le détecteur est en cour d'installation au Laboratoire du Gran Sasso
en Italie. Il est composé de 200.000 briques, de plans de
scintillateur et de 2 spectromètres instrumentés. Les briques
contiennent un empilement de plaques de plomb et de feuilles
d'émulsions. Les plaques de plomb forment une cible de 1,8kt, et les
films d'émulsions permettent une reconstruction précise des
trajectoires et ainsi d'identifier les $\tau$. Les détecteurs
électroniques permettent la localisation de la brique touchée, la
mesure de l'impulsion, de la charge, et l'identification des
particules. OPERA commencera à prendre des données au printemps
2006. Le principe de l'analyse et de la réjection du bruit de fond
charmé seront présentés.
Le futur de la physique des oscillations de neutrinos passe par la
recherche de l'angle $\theta_{13}$, puis de la phase $\delta_{CP}$ qui
autorise la violation de CP dans le domaine leptonique. Les
expériences sur super faisceau de neutrinos sont des outils
formidables pour étudier ces questions. Parmis elles, le projet
SPL-Fréjus consiste à tenter d'observer l'apparition de neutrinos
électroniques dans un faisceau de neutrinos muoniques très intense à
l'aide d'un détecteur \v{C}erenkov d'une masse avoisinant la mégatonne.
Le faisceau serait tiré du CERN et utiliserait les protons du Super
Proton Linac. Le détecteur
serait placé dans les environs du Laboratoire Souterrain de Modane, à
130~km de sa source. L'optimisation de la ligne de faisceau sera
présentée. Elle permet d'atteindre une sensibilité à $\theta_{13}$ de
$\sin22\theta_{13}>7.10^{-4}$ à \%$ de niveau de confiance et
pour $\delta_{CP}=0$.