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Accueil du site > Activités scientifiques et techniques > Physique et matière hadronique > Jefferson Laboratory > L’expérience

L’expérience

Le expériences

Hall A

En 2010 deux expériences concernant l’étude des GPDs, E07-007 et E08-025, ont eu lieu dans le Hall A de Jefferson Lab. Ces expériences permettront de réaliser une séparation de Rosenbluth de la section efficace DVCS sur le proton et sur le neutron. La dépendance de chaque terme de la section efficace en fonction de la quadri-impulsion transférée Q2 permettra de tester le domaine d’applicabilité du formalisme des GPDs au DVCS. A grand Q2, chaque terme de la section efficace est relié à une combinaison distincte de GPDs.

Hall B

En 2005, le groupe de Physique Hadronique de l’IPN Orsay a participé à une expérience ("e1-dvcs") dédiée à la mesure du DVCS sur une cible de protons (non-polarisés) avec un faisceau d’électrons polarisés, dans le Hall B. Les données prises en cette expérience - qui ont fait l’objet d’une publication, présentant pour la première fois des asymétries de spin du faisceau du DVCS sur un vaste espace de phase, sont en train d’être analysées pour en extraire les section efficaces du DVCS. Ces sections efficaces quadri-différentielles, polarisées et non-polarisées, qui seront obtenues pour le DVCS, couvrent un espace cinématique très vaste et jamais exploré jusqu’à présent. Elles seront fondamentales pour contraindre les modèles théoriques des GPDs. Une deuxième prise de données a eu lieu dans l’automne 2008, avec un "set-up" améliorée.

L’expérience E05-114 ("eg1-dvcs") a eu lieu dans le Hall B au JLab dans l’année 2009. Cette expérience a utilisé le même équipement de détection que celui adopté pendant e1-dvcs, avec, en plus, une cible de protons polarisés longitudinalement. Les nouvelles données de eg1-dvcs permettront d’extraire, pour la première fois sur un vaste espace de phase, l’asymétrie due à la polarisation de la cible, observable liée à la GPD H_tilde, ainsi que la double asymétrie due à la polarisation combinée du faisceau et de la cible.

Jefferson Lab à 12 GeV

Les prises de données avec un faisceau d’électrons à 6 GeV sont maintenant terminées à Jefferson Lab, bien que plusieurs analyses de ces données soient encore en cours. Des travaux sur l’accélérateur CEBAF ont commencé afin d’augmenter l’énergie du faisceau jusqu’à 12 GeV, et le "nouvel" accélérateur reprendra son activité vers 2014. L’énergie plus élevée des électrons incidents impose des modifications pour les détecteurs. En particulier, dans le cas de CLAS12, le détecteur sera décomposé en deux parties : un spectromètre à l’avant, avec des caractéristiques similaires à la version actuelle de CLAS, mais avec une résolution en énergie améliorée et une couverture angulaire en theta pour la détection des particules chargées et neutres entre 5° et 40° (la plupart des particules diffusées sera en fait émise aux petits angles, à cause du "boost" donné par le faisceau incident) ; et un détecteur central, positionné autour de la cible, pour la détection des particules chargées et neutres entre 40° et 135°. La partie européenne de la Collaboration CLAS a pris en charge la conception et la construction du détecteur central (CD). Dans le cadre de l’étude des GPDs, qui est notre premier intérêt, nous avons décide d’ajouter un détecteur de neutrons au CD, pour pouvoir étudier le DVCS sur le neutron. Le DVCS sur le neutron (nDVCS) est la réaction la plus sensible à la GPD E. Celle-ci, avec la GPD H que l’on mesure dans le DVCS sur le proton, peut nous donner accès, via une règle de somme, au moment orbital des quarks. Il est très important, pour effectuer une mesure du nDVCS sur une cible de deutérium, de pouvoir détecter le neutron de recul, ainsi que l’électron et le photon diffusés. Le détecteur de neutrons ("Central Neutron Detector", CND) doit permettre la détermination d’angles et impulsion du neutron, et ainsi permettre de le distinguer des photons. Les difficultés techniques vis-à-vis de ce projet sont dues au faible espace à disposition et la présence d’un fort champ magnétique environnant ( 5 T). Après 2 années d’études de R&D à Orsay, le "design" optimal du CND a été déterminé. Une proposition d’expérience pour le nDVCS avec CLAS12 et le CND a été présentée au PAC de JLab en Janvier 2011 et a été acceptée. L’équipe détecteurs de l’IPN a commencé la construction du CND, qui se terminera en 2014 avec l’installation dans CLAS12. L’expérience (E12-11-003) est prévue aux environs de l’année 2015.

Parallèlement, une expérience est approuvée et en préparation dans le Hall A pour l’upgrade de Jefferson Lab à 12 GeV. Avec l’équipement des expériences précédentes, et la nouvelle énergie du faisceau disponible à Jefferson Lab à partir de 2014, E06-12-114 va étendre la couverture cinématique des mesures actuelles dans un domaine beaucoup plus large.


 

IPN

Institut de Physique Nucléaire Orsay - 15 rue Georges CLEMENCEAU - 91406 ORSAY (FRANCE)
UMR 8608 - CNRS/IN2P3

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