Dissertations / Theses on the topic 'Corrélations en impulsion'

Les collisions entre ions lourds sont étudiées dans le domaine de l'énergie de Fermi par la méthode des corrélations angulaires entre fragments de fission qui permet de déterminer le taux d'impulsion transféré. La mesure des masses de ces fragments permet de déduire les énergies d'excitation atteintes dans les noyaux résiduels. Les résultats présentés concernant essentiellement le bombardement d'une cible de thorium par un faisceau d'argon de 31 à 44 MeV par nucléon et par un faisceau de nickel de 20 à 30 MeV par nucléon. Sur la cible de thorium les corrélations angulaires présentent deux composantes l'une dûe à la fission séquentielle de la cible et l'autre aux collisions centrales dont la contribution diminue avec l'énergie incidente. Le moment linéaire transféré pour les collisions centrales ne correspond pas au transfert complet mais présente une limitation qui est bien reproduite par un modèle simple tenant compte de l'interaction nucléon-nucléon et par un modèle d'émission de prééquilibre. Ce dernier calcul prédit aussi des énergies d'excitation et des masses des systèmes composites en accord avec les mesures. La forme des corrélations angulaires et leur évolution avec l'énergie incidente sont expliquées qualitativement à l'aide d'un modèle d'abrasion-ablation. Les données expérimentales ne permettent cependant pas de distinguer si la limitation en énergie d'excitation dans les noyaux résiduels ou les propriétés de la voie d'entrée sont responsables de la disparition des collisions centrales. Une suggestion en termes de deux mécanismes est faite pour expliquer les grands transferts : l'un dû aux collisions périphériques stables avec l'énergie incidente, l'autre dû aux collisions centrales pour lesquelles la compression plus grande ferait abaisser la température cri­ tique et ainsi décroître la section efficace<br>Heavy ion collisions are studied in the ferrmi energy domain by means of the angular correlation method which allows to determine the amount of transferred linear momentum. Fragment mass measurements permit to deduce the excitation energies reached in the residual nuclei. The present results essentially deal with reactions, induced on a thorium Target by an argon beam from 31 to 44 mev per nucleon and by a nickel beam from 20 to 30 mev per nucleon. With the thorium target, the angular correlations show two components, One due to the sequential fission of the target, the ether due to the central collisions, the contribution of which decreases with the incident energy. The transferred linear momentum for these central collisions does not correspond to the full transfer but shows a limitation well reproduced by a simple model taking into account the nucleon-nucleon interaction and by a preequilibrium emission model. This last calculation predicts also the excitation energies and the mass of the composite systems in agreement with the mass measurements. The shapes of the angular correlations and their evolution with bombarding energy are qualitatively explained through an abrasion-ablation model. However, the experimental data do not permit a discrimination between an excitation energy limitation in the residual nuclei and entrance channel properties to be responsible of the central collision disappearance. One suggests an explanation of the high transfers in terms of two mechanisms: one due to peripheral collisions stable with the incident energy, the other one arising from central collisions for which the larger compression would lower the critical temperature and so decrease the cross section

Cette thèse présente l'étude de deux aspects de la structure nucléaire du noyau d'hélium-3 par diffusion inélastique d'électrons : ses fonctions de réponse longitudinale et transverse et la distribution en moment des protons de grande impulsion. De la mesure des sections efficaces inclusives (e,e') à des énergies incidentes entre 120 et 667 MeV, nous avons extrait les fonctions de réponse électromagnétiques pour des transferts de moment 250 ≤q≤ 650 MeV/c et d'énergie 0 ≤ω≤ 450 MeV, couvrant la région quasi-élastique et une partie de la résonance delta (1232). Elles sont correctement reproduites par des calculs théoriques récents incluant les interactions dans l'état final et les courants d'échange mésiques. Contrairement aux noyaux moyens et lourds, la règle de somme coulombienne est saturée pour≤ q ≤ 500 MeV/c. La retombée à zéro de la réponse longitudinale au-delà du pic quasi-élastique confirme le caractère transverse des courants d'échange mésiques et de l'excitation de la résonance delta dans le noyau. La mesure des sections efficaces exclusives (e,e'p) à une énergie incidente de 560 MeV nous a permis une détermination "directe" des distributions d'impulsion des protons de 300 à 600 MeV/c pour les deux canaux de désintégration pd et ppn. Les données obtenues sont en bon accord avec des calculs récents de la fonction d'onde, et n'indiquent pas d'excès de composantes de haut moment. L'étude du canal de désintégration ppn indique que les composantes de grande impulsion dans l'hélium-3 sont dominées par des processus à deux nucléons, à savoir les corrélations nucléon-nucléon à moyenne et courte portée. Les arguments en faveur de cette thèse sont d'ordre cinématique­ déplacement du spectre en énergie manquante et dynamique comparaison des distributions d'impulsion des protons dans l'hélium-3 et le deutérium<br>This thesis presents the study of two aspects of the helium-3 nuclear structure by deep-inelastic electron scattering longitudinal and trans- verse response functions and high proton momentum components. From inclusive (e,e') cross sections measurements at incident energies between 120 and 667 MeV, we have separated the two electromagnetic response functions for momentum transfers 250 ≤ q ≤ 650 MeV/c and energy transfers 0 ≤ ω ≤ 450 MeV, covering the quasi-elastic region and part of the delta (1232) excitation. They are satisfactorily reproduced by recent calculations including final state interactions and meson exchange currents. Contrary to medium and heavy nuclei, the Coulomb sum rule is saturated for q 500 MeV/c. The longitudinal response tails off beyond the quasi-elastic peak, what confirms the transverse character of meson exchange currents and delta excitation in nuclei. The measurement of exclusive (e,e'p) cross sections at 560 MeV incident energy allowed us a "direct" determination of the proton momentum distributions from 300 to 600 MeV/c for both pd and ppn break-up channels. The obtained data are well reproduced by recent wave function calculations and do not indicate excess of high momentum components. The study of the ppn break-up clearly indicates that the high proton momentum components in helium-3 are dominated by two-nucleon processes, mainly medium and short range nucleon-nucleon correlations. Arguments in favour of this thesis are twofold : kinematical displacement of missing energy spectra and dynamical comparison of proton momentum distributions in helium-3 and deuteron

Nous présentons dans ce manuscrit des mesures de corrélations spatiales à un et deux corps effectuées sur un gaz de bosons unidimensionnel et ultra-froid piégé à la surface d'une microstructure. Les corrélations à deux corps sont mises en évidence par des mesures de fluctuations de densité in situ ; les corrélations à un corps sont sondées grâce à des mesures de distributions en impulsion. Nous avons observé des fluctuations de densité sub-poissoniennes dans le régime d'interactions faibles, mettant ainsi en évidence pour la première fois le sous-régime du régime de quasi-condensat dans lequel la fonction de corrélation à deux corps est dominée par les fluctuations quantiques. Nous avons également observé des fluctuations sub-poissoniennes quelle que soit la densité dans le régime d'interactions fortes ; notre mesure constitue la première observation d'un unique gaz de bosons unidimensionnel dans ce régime. Le piège magnétique que nous avons utilisé est un piège modulé qui possède la propriété remarquable de découplage entre confinements transverse et longitudinal. Cette spécificité nous a permis de façonner à volonté la forme du confinement longitudinal. En particulier, nous avons pu obtenir des pièges harmoniques et quartiques. Nous avons également utilisé les propriétés de ce piège modulé afin de réaliser une lentille magnétique longitudinale. Cette technique nous a permis de mesurer la distribution en impulsion du gaz, dans le régime d'interactions faibles. Nous présentons deux résultats, obtenus de part et d'autre de la transition molle entre les régimes de gaz de Bose idéal et de quasi-condensat. Sur le plan théorique, nous montrons qu'une théorie de champ classique ne suffit pas à décrire quantitativement cette transition molle pour les paramètres typiques de l'expérience. Nous avons donc recours à des calculs Monte-Carlo quantiques. La température extraite de l'ajustement de nos donnée par ces calculs est en bon accord avec celle obtenue en ajustant les fluctuations de densité in situ avec la thermodynamique de C. N. Yang et C. P. Yang. Enfin, nous démontrons une méthode de compensation de la gravité (piégeage harmonique résiduel) lors de la phase de lentille magnétique, qui nous permet d'améliorer considérablement la résolution en impulsion de cette technique.

Ce travail de thèse est dédié à l'étude des statistiques du nombre et corrélations en impulsion dans des gaz de Bose sur réseaux interagissants. Le modèle de Bose-Hubbard est simulé en chargeant des condensats de Bose-Einstein (BEC) d'atomes d'Hélium-4 métastables dans un réseau optique tridimensionnel (3D). Ce modèle présente une transition de phase quantique d'un superfluide à un isolant de Mott induite par des fluctuations quantiques provoquées par l'interaction. L'objectif de ce travail est de comprendre le rôle de ces fluctuations quantiques en analysant leurs signatures dans l'espace des impulsions. Le schéma de détection original utilisé à cette fin fournit la distribution d'impulsion résolue à l'échelle de l'atome unique en 3D. À partir de ces jeux de données composés de milliers d'atomes individuels, les statistiques du nombre d'occupation de différents sous-volumes de l'espace des impulsions fournissent des informations sur les propriétés de corrélation ou de cohérence du gaz de Bose interagissant. À impulsions proches, ces probabilités d'occupation permettent l'identification de statistiques d'état pur sous-jacentes dans le cas d'états many-body classiques tels que les superfluides en réseau et les isolants de Mott. Dans le régime faiblement interagissant, des corrélations bien établies entre les paires d'atomes à impulsions opposées sont observées. De plus, on constate que ces corrélations entre paires diminuent en faveur de corrélations plus complexes entre plus de deux particules lorsque les interactions sont augmentées. Une observation directe de corrélations non-Gaussiennes encapsule la nature statistique complexe des superfluides fortement interagissants bien en amont de la transition de phase vers l'isolant de Mott. Enfin, lors de la transition de phase, on constate une augmentation des fluctuations du nombre d'occupation du mode du BEC, constituant une signature directe des fluctuations quantiques induisant la transition. Des quantités indépendantes de la taille du système, telles que le cumulant de Binder, présentent des variations abruptes même dans un système de taille finie et semblent prometteuses pour constituer des observables appropriés permettant de déterminer le comportement universel lorsqu'elles sont mesurées dans un système homogène<br>This thesis work is dedicated to the study of number statistics and momentum correlations in interacting lattice Bose gases. The Bose-Hubbard model is simulated by loading Bose-Einstein condensates (BECs) of metastable Helium-4 atoms into a three-dimensional (3D) optical lattice. This model exhibits a quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator that is driven by interaction-induced quantum fluctuations. The objective of this work is to comprehend the role of these quantum fluctuations by analyzing their signatures in momentum space. The original detection scheme employed towards this aim provides the single-particle resolved momentum distribution of the atoms in 3D. From such datasets made up of thousands of individual atoms, the number statistics of occupation of different sub-volumes of momentum space yield information about correlation or coherence properties of the interacting Bose gas. At close-by momenta these occupation probabilities permit the identification of underlying pure-state statistics in the case of textbook many-body states such as lattice superfluids and Mott insulators. In the weakly-interacting regime, well-established correlations between pairs of atoms at opposite momenta are observed. Furthermore, these pair correlations are found to decrease in favor of more intricate correlations between more than two particles as interactions are increased. A direct observation of non-Gaussian correlations encapsulates the complex statistical nature of strongly-interacting superfluids well before the Mott insulator phase transition. Finally, at the phase transition, fluctuations of the occupation number of the BEC mode are found to be enhanced, constituting a direct signature of the quantum fluctuations driving the transition. System-size independent quantities such as the Binder cumulant are shown to exhibit distinctive sharp features even in a finite-size system, and hold promise for constituting suitable observables for determining universal behavior when measured in a homogeneous system