Thèse Mesure du Tagged Dis dans le Noyau d'Hélium avec l'Expérience Clas12 et le Détecteur Alert au Jefferson Lab H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Image, Cosmos et Simulation Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique des deux Infinis Irène Joliot-Curie Direction de la thèse : Raphael DUPRE ORCID 0000000179358221 Début de la thèse : 2027-10-01 Date limite de candidature : 2027-05-01T23:59:59 Comprendre la structure interne des noyaux atomiques en termes de leurs constituants fondamentaux (les quarks et les gluons) constitue l'un des enjeux majeurs de la chromodynamique quantique (QCD) à basse et moyenne énergie. Les expériences menées au Jefferson Laboratory (États-Unis) exploitent un faisceau d'électrons de 11 GeV haute intensité pour effectuer des mesures de haute précision sur le milieu nucléaire. Dans ce cadre, la technique du tagged DIS (Diffusion Inélastique Profonde avec marquage du fragment de recul) offre un moyen unique de sonder les modifications nucléaires des partons en sélectionnant les états finaux du noyau spectateur. Cette thèse est dédiée à l'analyse des données collectées par le dispositif expérimental CLAS12 couplé au nouveau détecteur de fragments nucléaires ALERT (A Low-Energy Recoil Tracker). L'étudiant(e) aura pour mission principale l'analyse et la reconstruction des données d'ALERT afin d'identifier les fragments de recul de faible énergie (protons, noyaux d'hélium, etc.) en coïncidence avec l'électron diffusé détecté dans CLAS12. Ces mesures permettront d'extraire les fonctions de structure du neutron ou du proton lié et d'étudier la dépendance des effets nucléaires (effet EMC, paires de nucléons fortement corrélées) en fonction du moment du nucléon spectateur. La mise en oeuvre de l'expérience CLAS12 au Jefferson Lab, couplée au nouveau détecteur de recul à basse énergie ALERT, permet pour la première fois d'atteindre la résolution et l'acceptance nécessaires pour mener des mesures exclusives de tagged DIS sur des noyaux légers comme l'hélium, fournissant ainsi des données originales pour cartographier la tomographie nucléaire. Extraction des observables du tagged DIS sur cible d'hélium.

Étude des modifications de la structure des nucléons liés et des corrélations à courte portée dans le noyau.

Test des modèles théoriques décrivant l'effet EMC et les interactions dans l'état final. Analyse de données : Traitement des événements enregistrés par CLAS12 et ALERT.

Sélection et identification : Identification des particules de recul mesurées dans les chambres à dérive et scintillateurs d'ALERT.

Simulations et corrections : Utilisation des simulations Monte-Carlo (GEANT4) pour déterminer les acceptances et l'efficacité de détection.

Interprétation : Extraction des sections efficaces différentielles et comparaison avec les prédictions QCD.

Master 2 en physique nucléaire, physique des particules ou physique hadronique. Solides compétences en analyse de données et programmation orientée objet (C++, ROOT, Python). Un goût prononcé pour le traitement de données expérimentales et la modélisation informatique est nécessaire. Maîtrise de l'anglais indispensable.