source: Backup NB/rapport-archive_new/ra94-97.tex@ 689

\documentclass [12pt]{article}
\usepackage{francais}
\setlength {\textwidth}{14cm}
\setlength {\textheight}{19cm}
\renewcommand{\baselinestretch}{1.25}
%\topmargin -1cm
%\oddsidemargin -5pt
%\evensidemargin -5pt
\newcommand{\K}{\mbox{${}^{40}\mbox{K}$}}
\newcommand{\Cs}{\mbox{${}^{137}\mbox{Cs}$}}
\newcommand{\Co}{\mbox{${}^{60}\mbox{Co}$}}
\newcommand{\Ca}{\mbox{${}^{48}\mbox{Ca}$}}
\newcommand{\Mo}{\mbox{${}^{100}\mbox{Mo}$}}
\newcommand{\Mob}{\mbox{${}^{96}\mbox{Mo}$}}
\newcommand{\Zr}{\mbox{${}^{96}\mbox{Zr}$}}
\newcommand{\Cd}{\mbox{${}^{116}\mbox{Cd}$}}
\newcommand{\Pu}{\mbox{${}^{100}\mbox{Pu}$}}
\newcommand{\Pub}{\mbox{${}^{244}\mbox{Pu}$}}
\newcommand{\Tc}{\mbox{${}^{100}\mbox{Tc}$}}
\newcommand{\Ru}{\mbox{${}^{100}\mbox{Ru}$}}
\newcommand{\Tl}{\mbox{${}^{208}\mbox{Tl}$}}
\newcommand{\Bi}{\mbox{${}^{214}\mbox{Bi}$}}
\newcommand{\Te}{\mbox{${}^{128}\mbox{Te}$}}
\newcommand{\Teb}{\mbox{${}^{130}\mbox{Te}$}}
\newcommand{\Xe}{\mbox{${}^{136}\mbox{Xe}$}}
\newcommand{\Xeb}{\mbox{${}^{134}\mbox{Xe}$}}
\newcommand{\Ge}{\mbox{${}^{76}\mbox{Ge}$}}
\newcommand{\Se}{\mbox{${}^{82}\mbox{Se}$}}
\newcommand{\Kr}{\mbox{${}^{82}\mbox{Kr}$}}
\newcommand{\Nd}{\mbox{${}^{150}\mbox{Nd}$}}
\newcommand{\Sm}{\mbox{${}^{150}\mbox{Sm}$}}
\newcommand{\Ur}{\mbox{${}^{238}\mbox{U}$}}
\newcommand{\Sn}{\mbox{${}^{124}\mbox{Sn}$}}
\newcommand{\Pd}{\mbox{${}^{110}\mbox{Pd}$}}
% 
%
\begin{document}
  \title{ {\bf
   Rapport d'activit\'es pour les ann\'ees 1994-1997
  } }\author{
J.E. Campagne \\
Laboratoire de l'Acc\'el\'erateur Lin\'eaire \\
IN2P3-CNRS et Universit\'e Paris Sud \\
B\^at. 200 - Centre d'Orsay - 91405 ORSAY CEDEX
 } 
  \maketitle
  \vspace{3ex}
%
G.~Pichenot, dont j'\'etais le directeur de th\^ese, a soutenu en mai 1994 son
analyse des donn\'ees du $\Mo$ prises avec le d\'etecteur NEMO-2. Nos efforts 
d'une part pour rendre op\'erationnelle la r\'ejection du fond externe par
une analyse de temps de vol et d'autre part pour reconstruire les 
traces de tr\`es faible \'energie, ont permis la mise 
en \'evidence d'un signal clair de double d\'esint\'egration b\^eta avec 
neutrino d'environ
1100 \'ev\'enements constituant la plus grande statistique jamais recueillie 
sur cette
r\'eaction. Ces r\'esultats ont fait l'objet de deux publications \cite{b48,b49}.

L'analyse d\'evellop\'ee pour le $\Mo$ a \'et\'e utilis\'ee avec la m\^eme efficacit\'e
pour les noyaux $\Cd$ \cite{b50,b51b} et $\Se$, $\Zr$ (en cours de publication).

Tous ces noyaux seront \'etudi\'es de nouveaux avec de plus grande masse de produit et une 
plus grande efficacit\'e avec le d\'etecteur NEMO-3. Bon nombre des tests effectu\'es
avec NEMO-2 depuis les prises de donn\'ees avec le $\Cd$ (changement des photomultiplicateurs
pour de nouvelles s\'eries 1000 fois moins radioactif en $\K$; changement de la taille
des scintillateurs de 2~cm d'\'epaisseur \`a 10~cm; changement de configuration du blindage
avec ou sans parafine; ``run'' neutron; etc) ont \'et\'e effectu\'e dans le but de valider 
les choix pris lors du d\'ep\^ot de la proposition d'exp\'erience (fin 1993). 

Durant cette m\^eme p\'eriode de 1995-1996, j'ai r\'edig\'e un m\'emoire d'habilitation 
\cite{b51} qui passe en revue de mani\`ere assez approfondie les diff\'erences essentielles
entre les neutrinos de Majorana (susceptible de produire la double d\'esint\'egration
b\^eta sans neutrino) et les neutrinos de Dirac. La plus part des  
domaines de la physique des neutrinos sont abord\'es~: origine des masses et des m\'elanges
entre familles, interaction \'electrofaible,  
m\'ecanisme de production,  propagation virtuelle ou r\'eelle, ph\'enom\`ene d'oscillation,
double d\'esint\'egration b\^eta...
J'en ai profit\'e pour en extraire une \'etude \cite{b52}  des limitations de 
visibilit\'e des oscillations de neutrinos dans le cas d'un faisceau  
issu de d\'esint\'egrations de pions en vol. Les tailles finies du d\'etecteur, de la cible,
et de la longueur du tunnel de d\'esint\'egration des pions sont \`a la fois \`a 
l'origine des oscillations et la cause de leurs limitations.

Le d\'etecteur NEMO-3 est en construction actuellement, le LAL a en charge (entre autre) 
le d\'etecteur de traces, constitu\'e d'environ 6000 cellules Geiger de 3~m de 
long. Actuellement, un secteur entier 
(1/20 de NEMO-3) est en test au LAL dans un caisson d\'edi\'e (possibilit\'e de faire 
le vide pour acc\'el\'erer le remplissage en gaz). Je participe aux 
tests qui devraient permettre dans un premier temps la
validation du choix des fils anodique et cathodique, de la proc\'edure de tissage, 
du choix de la proportion d'alcool dans l'h\'elium (temp\'erature du bain \`a pression atmosph\'erique), puis de l'\'electronique dans un deuxi\`eme temps... 
Parall\`element \`a ces tests ``grandeur nature'', avec X. Sarazin nous mettons 
sur pieds un petit banc de test pour faire une 
premi\`ere estimation de la r\'esolution longitudinale de ces nouvelles cellules 
Geiger. 
Avec les fils de 1~m de NEMO-2, G. Pichenot et moi avions obtenu 5~mm; avec 
des fils de 3~m de NEMO-3, la question est de savoir si on trouve la m\^eme 
r\'esolution ou si elle se 
d\'egrade et de combien. Le banc de test en question est une id\'ee int\'eressante de 
X. Sarazin d'utiliser un laser UV pour faire de la double ionisation sur
des impuret\'es contenues dans le gaz. En fait, pour le
moment, nous avons certes obtenu un signal Geiger provenant d'un ph\'enom\`ene cr\'ee par le 
laser, mais il semble que le m\'ecanisme \`a l'origine soit plut\^ot \`a rechercher du 
c\^ot\'e  des fils cathodiques. Cette mesure de r\'esolution longitudinale est cruciale pour
la suite car, le d\'etecteur NEMO-3 se servira exclusivement de cette coordonn\'ee pour
l'ajustement des traces dans la direction parall\`ele aux fils, 
contrairement \`a NEMO-2 o\`u les plans 
de fils \'etaient alternativement verticaux et horizontaux et donc pratiquement seule 
la coordonn\'ee transverse 10 fois plus pr\'ecise \'etait utile. Il est clair que de toute
fa\c con un autre banc de test utilisant les rayons cosmiques sera mis en \oe uvre
pour mesurer les r\'esolutions
transverse et longitudinale avec pr\'ecision. 
Pour cel\`a il faut remettre sur pieds
une partie de l'acquisition de NEMO-2 que je connais parfaitement et pouvoir disposer d'une partie de l'\'electronique de NEMO-3. 

Le Slow Control de NEMO-3 devra \^etre plus soign\'e que celui de NEMO-2, 
surtout que le 
nombre de cellule Geiger et de PM \`a surveiller sera au moins 10 fois plus grand.
D'autre part il faut garder \`a l'esprit que durant la phase de NEMO-2 personne
n'est all\'e en shift, et cette politique doit \^etre gard\'ee durant la
prise de donn\'ee de NEMO-3. C'est pour
cette raison que j'ai commenc\'e \`a utiliser un syst\`eme de surveillance 
mettant en jeu plusieurs machines UNIX (m\'ecanisme de client-serveur)
et utilisant une programmation par r\'egles qui permet d'avoir une grande 
souplesse d'\'evolution de l'expertise. En utilisant
un logiciel (CLIPS) de syst\`eme expert de la NASA et un langage de script 
interpr\'et\'e (Tcl/Tk) qui permet des interfaces ais\'ees avec les langages 
de shell UNIX, 
et de programmation C, une premi\`ere maquette a pu \^etre op\'erationnelle
entre plusieurs machines UNIX (OSF, HP, RS). J'attend \`a pr\'esent l'achat par la 
collaboration de son mat\'eriel 
d'acquisition pour pouvoir valider les choix actuel d'architecture et 
\'etendre la base
de donn\'ee de r\'egles pour des cas concrets (ex: surveillance du monitorage de la HT des
cellules Geiger en fonction de la pression ambiante et de la temp\'erature du bain d'alcool).

Enfin, la double d\'esint\'egration b\^eta sans neutrino n'est pas mon seul centre 
d'int\'er\^et dans la physique du neutrino, et j'observe d'un oeil tr\`es attentif avec 
quelque  coll\`egues de Paris 6\&7, de Saclay et du LAPP, les n\'egociations au CERN en vue de 
la continuation du programme d'oscillation de neutrinos \`a l'horizon 2000.
\begin{thebibliography}{99}
\bibitem{b47}      NEMO-3: a detector to investigate the neutrino mass in the 0.1~eV range. 
                    D. Dassie et al., 
                    contributed paper to NEUTRINO 94.
\bibitem{b48}       R. Arnold et al., Performances of a prototype tracking detector for double
                    beta decay measurements. {\bf Nucl. Inst. and Meth. A354} (1995) 338.
\bibitem{b49}       D. Dassie et al., Two neutrino double beta decay measurement of ${}^{100}{\rm Mo}$.
                    LAL-94-46, {\bf Phys. Rev. D51} (1995) 2090-2100.
\bibitem{b50}       R. Arnold et al., Observation of two neutrino double beta decay of ${}^{116}{\rm Cd}$
                    with the tracking detector NEMO 2, JEPT Letters {\bf 61}, No~3 (1995) 168,Pisma Zh.Eksp.Teor.Fiz.61 (1995) 168-171.
\bibitem{b51}       J.E Campagne, Effets de la nature de Dirac et de Majorana, ainsi que de la masse,
                    sur le comportement du neutrino (habilitation). LAL-95-23.

\bibitem{b51b}  R. Arnold et al., Double-$\beta$ decay of ${}^{116}\mathrm{Cd}$, 
        {\bf Z. Phys. C72} (1996) 239-247.

\bibitem{b51c} I. Kisel et al., Cellular automaton and elastic net for event reconstruction
        in the NEMO-2 experiment, {\bf Nucl. Inst. and Meth. A387} (1997) 433-442.      

\bibitem{b52}  J.E Campagne, Neutrino Oscillations From Pion Decay In Flight. LAL-97-03, {\bf Phys. Lett. B400} (1997) 135-144.
\end{thebibliography}
\end{document}