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La physique de l’infiniment grand l’infiniment petit

HARPO : une fructueuse prise de données en faisceau.

3 mars 2015

HARPO, Collaboration du LLR (CNRS IN2P3, Ecole Polytechnique) et de l’Irfu (CEA), développe une chambre à projection de cPharge (TPC), détecteur gazeux utilisé en physique des particules, pour une astronomie gamma de très haute performance, avec en particulier pour la première fois la possibilité d’une polarimétrie de l’émission des sources cosmiques de photons dans la plage en énergie du MeV au GeV. Ce type de détecteur a vocation à équiper une prochaine mission spatiale "gamma". Un démonstrateur construit sur des financements P2IO et ANR a été exposé en novembre 2014 à un faisceau monochromatique de gammas polarisés obtenus par diffusion Compton inverse d’un faisceau d’électrons de l’anneau de stockage NewSUBARU, opéré par le LASTI (U. of Hyôgo, Japon) sur un faisceau laser pulsé. L’énergie du faisceau de gamma peut-être ajustée de 1.7 à 74 MeV en ajustant l’énergie des électrons (de 0.6 à 1.5 GeV) et/ou la longueur d’onde du laser (CO2, NdYVO4 (1ω ou 2ω), Er), couvrant la plage en énergie la plus critique pour le détecteur et la plus importante pour l’astrophysique. Cette campagne de prise de données s’est parfaitement déroulée, en particulier le détecteur s’est fort bien comporté en flux intense. L’analyse de ces données commence.
 

le détecteur HARPO lors de la prise de données (nov. 2014).le faisceau de gamma arrive de la gauche

 
Les 2 projections (x,z) et (y,z) obtenues par la TPC d’un évènement de conversion dans le gaz de la TPC d’un photon gamma d’une énergie de 12 MeV qui vient de la gauche, et dont on ne détecte pas le passage, en une paire électron-positron, qui laissent les 2 "traces" à partir desquelles on reconstruit l’évènement.