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Accueil du site > Publications récentes > Production of highly polarized positrons using polarized electrons at MeV energies

Production of highly polarized positrons using polarized electrons at MeV energies

D. Abbott, et al. (PEPPo collaboration)

The Polarized Electrons for Polarized Positrons experiment at the injector of the Continuous Electron Beam Accelerator Facility has demonstrated for the first time the efficient transfer of polarization from electrons to positrons produced by the polarized bremsstrahlung radiation induced by a polarized electron beam in a high-Z target. Positron polarization up to 82% have been measured for an initial electron beam momentum of 8.19 MeV/c, limited only by the electron beam polarization. This technique extends polarized positron capabilities from GeV to MeV electron beams, and opens access to polarized positron beam physics to a wide community.

 

Les faisceaux d’électrons sont de nos jours largement utilisés dans différents domaines, pour la recherche, mais aussi pour de nombreuses applications en médecine et dans l’industrie. Les faisceaux polarisés de positrons (le jumeau antimatière de l’électron) sont plus difficiles et plus couteux à produire, mais possèdent un très fort potentiel pour l’ouverture de nouvelles voies de recherches et d’applications.

L’expérience PEPPo (Polarized Electrons for Polarized Positrons) vient de réaliser la démonstration expérimentale d’une nouvelle technique de production de faisceau polarisé de positrons. Elle est basée sur l’utilisation d’un faisceau polarisé d’électrons de quelques MeV et son interaction avec la matière par rayonnement de freinage concrétisé en un photon polarisé. PEPPo a montré que la polarisation du faisceau d’électrons se communique très efficacement aux positrons produits par la matérialisation du photon polarisé intermédiaire en une paire e+e-.

Alors que les méthodes précédentes restent confinées à des accélérateurs de grandes énergies (>GeV), la technique PEPPo fonctionne dès que l’énergie du faisceau d’électrons dépasse le seuil de production de paires (1.022 MeV). La démonstration de l’efficacité de cette technique à faible énergie initiale ouvre l’accès aux positrons polarisés à une très large communauté de par l‘effet de son coût de réalisation fortement réduit. 

En collaboration avec le Jefferson Laboratory, l’expérience PEPPo s’est déroulée en 2012 à l’injecteur de CEBAF (Continuous Electron Beam Accelerator Facility). Les résultats sont publiés aujourd’hui dans Physical Review Letters et ont été sélectionnés pour faire les grands titres de cette prestigieuse revue en raison << de leur importance, leur caractère innovant, et leur très large intérêt >>.

Pour en savoir plus :

Voir en ligne : Phys. Rev. Lett. 116, 214801 (2016)


 

IPN

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

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