Correlated background and impact on the measurement of theta_13 with the Double Chooz detector
Etude et impact du bruit de fond corrélé pour la mesure de l'angle thêta_13 avec l'expérience Double Chooz
Résumé
The Double Chooz experiment uses antineutrinos emitted from the Chooz nuclear power plant (France) to measure the oscillation mixing parameter θ13. By using two detectors at different baselines, a precise measurement of antineutrinos disappearance is anticipated. The Far detector has been taking physics data since April 2011, while the Near detector is under construction. Data from April 13th 2011 to March 30th 2012 taken with the Far detector only have been analyzed and an indication for antineutrino disappearance, consistent with the current neutrino oscillation hypothesis, has been found. The best fit value for the neutrino mixing parameter sin2(2θ13) is 0.109 ± 0.030(stat.) ± 0.025(syst.). This thesis present an accurate description of the Double Chooz experiment, with particular emphasis on the Far detector and its acquisition system. The main focus of the thesis is the accurate study of the correlated background affecting the Double Chooz antineutrinos sample and its impact on the measurement of the mixing parameter θ13. A general overview of the current experimental scenario which aim to the characterization of the neutrino oscillation is also provided, focusing on the recent results obtained in this field.
L'expérience Double Chooz utilise les antineutrinos émis par la centrale nucléaire de Chooz (France) pour mesurer l'angle de mélange θ13. La mesure précise de la disparition des antineutrinos se fera en utilisant deux détecteurs placés à différentes distances du réacteur. La prise de données avec le détecteur lointain se fait depuis avril 2011 alors que le détecteur proche est en cours de construction. Les données prise avec le détecteur lointain entre le 13 avril 2011 et le 30 mars 2012 ont été analysées. Une indication de la disparition d'antineutrinos électroniques, en accord avec l'hypothèse d'oscillation des neutrinos, a été trouvée. La valeur du paramètre de mélange mesurée est sin2 (2θ13) est 0,109 ± 0,030 (stat.) ± 0,025 (syst.). Cette thèse présente une description précise de l'expérience Double Chooz, avec une attention particulière portée sur le détecteur lointain et son système d'acquisition. Le principal objectif de la thèse est l'étude précise du bruit de fond corrélé affectant la sélection des antineutrinos et son impact sur la mesure de le paramètre de mélange. Une description générale du scénario expérimental actuel visant à la caractérisation de l'oscillation des neutrinos est également fournie, en se concentrant sur les résultats récents obtenus dans ce domaine.
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