Chercheur en Physique des Accélérateurs : Études de sensibilité pour les polarimètres Compton pour la c

Missions :
Le Futur Collisionneur Circulaire de faisceaux de positrons et électrons est une usine à Higgs prévue au CERN. Celle-ci produira également une copieuse quantité de bosons électrofaibles. En particulier la réussite du programme de mesures électrofaibles au pôle du boson Z requiert un excellent contrôle de l’énergie des faisceaux avec une précision relative de 10-6. Cela sera réalisé avec la procédure de dépolarisation résonante, qui consiste à exploiter l’existence de résonances dépolarisantes à des valeurs d’énergies spécifiques liées à la dynamique de spin dans un accélérateur circulaire. Des paquets d’électrons et positrons polarisés seront spécifiquement utilisés à cette fin. Ceux-ci seront scannés à la recherche de ces résonances et leur polarisation sera mesurée dans le même temps pour trouver ces points spécifiques où la polarisation du faisceau est fortement dégradée. Des mesures régulières seront ainsi réalisées de sorte à suivre les fluctuations de l’énergie des faisceaux, par exemple induites par les forces de marées. A cette fin, il sera nécessaire d’intégrer des polarimètres, utilisant le processus Compton, pour chaque faisceau. Le groupe ILE du pole Accélérateurs est impliqué dans leur conception et y joue un rôle majeur. Un concept préliminaire a été présenté et semble permettre une mesure de la polarisation avec une précision de l’ordre du pour-mille ou meilleure, ce qui devrait être suffisant pour atteindre la précision ciblée sur la mesure en énergie des faisceaux. Il a également été démontré que les polarimètres Compton, peuvent être directement utilisés pour mesure la polarisation longitudinale résiduelle des faisceaux à une précision similaire, incertitude qui contribue à l’incertitude systématique sur les mesures d’asymétries électrofaibles. De plus ils peuvent être utilisés pour mesurer directement l’énergie des faisceaux avec une précision de l’ordre de 10-4 par la mesure de la position des particules diffusées par l’interaction Compton. Cela fournira une information complémentaire avec la technique de dépolarisation résonante, et sera en particulier intéressant aux plus grandes énergies de faisceaux pour lesquelles la technique de dépolarisation résonante ne peut pas être appliquée. Des études précises des incertitudes systématiques sont nécessaires pour établir la performance du détecteur.
La chercheurse/le chercheur en CDD travaillera sous la supervision d’Aurélien MARTENS au sein du groupe ILE du Pôle Accélérateurs, en étroite collaboration avec un·e doctorant·e à l’IJCLab et des collaborateurs externes.
References: N.Yu. Muchnoi 2022 JINST 17 P10014
A. Martens et al 2023 JINST 18
A. Blondel et al. arXiv: 1909:12245
Activités :
L’activité principale et la responsabilité du groupe IJCLab consistent à fournir une étude de sensibilité détaillée et l’extraction de la polarisation à partir de simulations. La chercheurse/le chercheur utilisera des simulations a
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