CRTP, LPSC 8 Avril 2010, Grenoble

PPolarized olarized EElectrons for lectrons for PPolarized olarized PoPositronssitrons

PEPPo, une expérience de principePEPPo, une expérience de principe

Maud Baylac, Jonathan Dumas, Jean-Sébastien Réal, Eric Voutier

AccélérateurAdministration

ElectroniqueSDI

SERM

Eric VoutierObjectifs

2/14Grenoble, 8 Avril 2010

Objectifs Scientifiques

Objectifs Techniques

PEPPo est une expérience de principe dont les objectifs sont de démontrer et de quantifier le transfert de la polarisation longitudinale d’un faisceau primaire d’électrons à un faisceau secondaire de positrons.

Cette expérience est la concrétisation des travaux de Thèse de Jonathan Dumas qui devraient voir la validation de ce concept pour le développement d’un nouveau type de sources polarisées de positrons (Super B, JLab, ENC, positrons thermiques…).

L’assemblage, l’actualisation et la mise au point d’un polarimètre à transmission sont les rôles techniques majeurs qui incomberaient au LPSC.

Eric Voutier

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Principe de Fonctionnement

Méthode Expérimentale

PEPPo sera réalisée avec des électrons de basse énergie (5-8 MeV/c) et de grande polarisation (>85%) disponibles à la sortie de l’injecteur, au premier niveau de l’accélérateur CEBAF.

Une nouvelle ligne de faisceau guidera les électrons primaires vers une première cible où des photons circulairement polarisés seront créés par rayonnement bremsstrahlung.

L’interaction des photons dans une deuxième cible de production produit des positrons polarisés qui sont ensuite capturés et sélectionnés en énergie dans un canal magnétique.

La polarisation des positrons est alors déterminée à l’aide d’un polarimètre à transmission dont le fonctionnement repose sur l’asymétrie (<1%) de l’absorption des photons polarisés, produits par reconversion des positrons, dans une cible polarisée.

PEPPo @ JLab : calibration en électron, asymétries de spin du faisceau ou de la cible.

Eric Voutier

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Pôles d’ Activités

Segmentation de CEBAF

Le scénario proposé pour la réalisation de PEPPo envisage les prises de données au cours de la période d’arrêt de CEBAF pendant 6 mois en 2011.

La désolidarisation de l’injecteur de la partie accélératrice permettra la réalisation des prises de données simultanément aux activités du 12 GeV planifiées au cours de cette période.

Des scénarios avec segmentation permanente, temporaire et sans segmentation sont étudiées.

JLab

Eric Voutier

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Pôles d’ Activités

Ligne Electron

La nouvelle ligne de faisceau sera constituée d’éléments standarts et comportera plusieurs équipements de diagnostics (BPM, HARP, viewer…) permettant de caractériser avec précision le faisceau incident sur la première cible de conversion (e- → ).

Aucune difficulté majeure n’est attendue sur cette partie du projet.

JLab, LPSC

Eric Voutier

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Pôles d’ Activités

Ligne Positron

La ligne positron est principalement constituée d’une lentille solénoïdale, de deux dipôles et d’un collimateur.

Ce système a été précédemment utilisé avec succès par l’expérience E166 du SLAC. Ces éléments, propriété de l’Université de Princeton, sont disponibles pour les besoins de PEPPo.

JLab, LAL

La conception du système de capture/sélection est revisitée en vue d’une meilleure optimisation.

Eric Voutier

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Pôles d’ Activités

Polarimètre à Transmission

LPSC, JLab, DESY, LPC/ODU

Les éléments essentiels du polarimètre à transmission sont un aimant d’analyse polarisant une cible de Fe, et un calorimètre électromagnétique constitué de neuf cristaux CsI(Tl).

Ce système a été précédemment utilisé avec succès par l’expérience E166 du SLAC. Ces éléments, propriété de DESY (Hambourg, Zeuten), sont disponibles pour les besoins de PEPPo.

La lecture des signaux de scintillation et le système d’acquisition sont spécifiques à PEPPo.

Eric Voutier

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E166 @ SLAC

Eric Voutier

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E166 @ SLAC

Eric Voutier

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Organisation de PEPPo

Eric Voutier

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Découpage Technique au LPSC

Eric Voutier

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Ressources Humaines

Nom Service 2010 (ETP) 2011 (ETP)

M. Baylac Acc. 0.10 0.10

S. Benaïssa Adm. 0.05 0.10

G. Bosson Ele. 0.15 0.10

J. Dumas Phy. 1.00 1.00

R. Faure SDI 0.05

M. Marton SDI 0.45 0.30

J.-F. Muraz SDI 0.15 0.15

J.-S. Réal Phy. 0.25 0.15

E. Voutier Phy. 0.50 0.60

Atelier (?) SERM ? ?

Acc. 0.100 ETP/an

Adm. 0.075 ETP/an

Ele. 0.125 ETP/an

SDI 0.55 ETP/an

SERM ? ETP/an

1.70 ETP (+ SERM) + 3.50 ETP (Physique)sur la durée du projet

Eric Voutier

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Budget

JLab fournit la plus grande partie de l’effort financier pour PEPPo.

Les contributions de la communauté ILC et du LPC/ODU sont acquises.

Le financement IN2P3 est en cours de discussion, après un premier arbitrage négatif au projet.

Budget Prévisionnel

La demande de financement IN2P3 est suceptible d’être réduite par un apport suppléméntaire des autres partenaires.

Eric Voutier

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Echéancier