Дисертації з теми "Non-Standard Interactions"

We present a formalism describing neutrino oscillations in any application beyond the Standard Model theory. Instead of using the standard pure states approach, we apply the density matrix formalism. In general, in New Physics models, neutrino states are no longer as pure as they are in the Standard Model. We discuss the details of the appearance of a mixed state, following which possible New Physics effects are taken at the levels of both the production and detection processes. We present a number of examples of calculations with our formalism, using muons as a source of neutrinos and different detection process. We also show the connection between normal formulae, derived by assuming pure states, and proper results based on the density matrix approach. The difference occurs at the second order in parameters describing the departure from the Standard Model. Finally, as an application of our formalism, we also demonstrate that it is possible to distinguish Dirac and Majorana neutrinos in oscillations when New Physics scalar interactions are present.

T2K is a long-baseline neutrino oscillation experiment, which studies the changing avour composition of a beam over a 295 km baseline from an accelerator at J-PARC to Super-Kamiokande, a 50 kt water Cerenkov detector. The T2K neutrino beam has an energy peak at 0.6 GeV which gives strong sensitivity to oscillations at the atmospheric mass squared splitting. The beam can be run in two modes, producing a beam either dominated by neutrinos or by antineutrinos. Collecting data in antineutrino-mode allows the measurement of the neutrino mixing parameters on antineutrinos only. In the first analysis of T2K antineutrino-mode data, we use beam data collected up to June 2015 to measure sin2⊖23 and j m2 32j. The 90% CL allowed values for mixing angle are 0.327 < sin2⊖23 < 0.692 (normal hierarchy) and 0.332 < sin2⊖23 < 0.697 (inverted hierarchy). The 90% CL allowed values for mass splitting are 2.03x10-3 eV2 < j m2 32j < 2.92x10-3 eV2 (normal hierarchy) and 2.03x10-3 eV2 < j m2 31j < 2.92x10-3 eV2(inverted hierarchy). This is the world's best measurement in sin2⊖23. A difference between neutrino and antineutrino survival probabilities could result from physics beyond the Standard Model, known as non-standard interactions. A simultaneous fit to the T2K neutrino-mode and antineutrino-mode datasets allows for a direct search for such interactions. We see no evidence for this hypothesis.

Thesis (Ph. D.)--University of California, San Diego, 2006.
Title from first page of PDF file (viewed September 5, 2006). Available via ProQuest Digital Dissertations. Vita. Includes bibliographical references (p. 87-89).

Even though electroweak part of the Standard Model passed decades of testing and precision measurements, there is still a space for the presence of new physics. In particular, the neutrino sector in the last years has been reaching the level of precision oscillometry. However, the current data are not able to exclude many possible extended scenarios, in which new interactions comparable with the standard ones are still possible. This work is dedicated to beyond-Standard-Model interactions of neutrino and electron called Non-Standard Interactions or shortly NSI. Analogously to standard electroweak interactions, NSI could be charged current (CC) and neutral current (NC) type. Usually, in analyses of experiments, NC and CC NSI are considered separately, and I follow this strategy in the course of this work. The global search for NSI involves almost all experimental approaches of neutrino physics and goes far beyond the scope of this work. Here, instead, I look at the problem through the prism of the large-scale liquid scintillator experiments and confine the investigation to the search for NC NSI with solar neutrinos. In addition, I review CC NSI with reactor neutrinos at medium baseline. As a contribution into upcoming JUNO experiment, I investigate liquid scintillator energy response and radiopurity, which are essential for the successful realization of solar and reactor neutrino physics programs and, therefore, for NC and CC NSI search. I analyze in detail the non-linearity and energy resolution of liquid scintillator. I develop an experimental Compton coincidence technique with High Pure Germanium gamma spectrometer, provide a conservative measurement of the Birks’ ionization quenching constant kB and discuss problems related to its measurement. Throughout the study, I also formulate the optimal characteristics of the experimental apparatus for this improvement. The ultimate goal of this investigation is separating intrinsic energy resolution, which was never yet robustly measured for liquid organic scintillators. The intrinsic energy resolution may have an impact on the energy response of the new generation large liquid scintillator detectors such as JUNO and have to be carefully investigated. Applying single photon counting technique, I perform a calibration of the PMT charge scale and set apart statistical term from the total liquid scintillator energy resolution. Remaining term significantly differs from zero, indicating the presence of additional contribution associated with the intrinsic energy resolution. As an outlook, the precise estimation of the light collection should be conducted in order to ensure that its contribution is not significant to mimic the observed intrinsic resolution effect. The analysis of the radiopurity of the liquid scintillator showed that it is close to the one demanded for reactor neutrino program and CC-NSI search. Still, an improvement of purification procedure is necessary to fulfill solar neutrino program requirements for NC NSI search. Finally, I place the limits to NC NSI parameters for electron and tau neutrino with the Phase II data of Borexino experiment. The limits are quite stringent and compatible with other experiments. The best up-to-date limit to the left electron NSI-parameter is obtained. The allowed regions could be further significantly reduced by incorporating the current result in a global analysis. Besides, the same analysis approach is used to measure the squared sine of the Weinberg angle with a precision comparable with reactor neutrino experiments and place the most robust limit on the probability of ν−ν̄ conversion in the Sun for solar neutrinos with energies Eν < 1.8 MeV. I conclude with deliberation on the applicability of solar neutrino NC NSI approach for current JUNO detector configuration.

Le détecteur Borexino, situé au laboratoire souterrain du Gran Sasso (LNGS), mesure les neutrinos solaires depuis 10 ans. Parmi les neutrinos solaires, le spectre continu du 8B jusqu’à 17 MeV permet de tester la zone de transition de l’effet de résonance dans la matière dit effet MSW. Cette nouvelle analyse augmente d’un ordre de grandeur la statistique par rapport à la précédente mesure de Borexino publiée en 2011. Pour ce faire, l’ensemble du volume scintillant a été inclus dans l’analyse, aucune coupure géométrique n’ayant été effectué au dessus de 5 MeV. Cela a permis l’identification d’un nouveau bruit de fond non pris en compte précédemment. L’ensemble des bruits de fond au dessus de 3 MeV est maintenant compris et la composante neutrino peut-être extraite d’un fit radial du détecteur. Afin de tester l’existence d’un neutrino stérile léger, une source de 3-5,5 PBq de 144Ce sera installée sous Borexino au début de l’année 2018 pour un an et demi de prise de données : c’est l’expérience CeSOX. Cette source est produite par PA MAYAK par purification de combustible nucléaire usagé, par conséquent les potentiels contaminants radioactifs sont très nombreux et peu contraints. Pour tester l’hypothèse stérile, une mesure en flux, une mesure en forme et une mesure combinée seront effectuées dans l’ensemble du détecteur Borexino. Ces mesures sont fortement dépendantes de la connaissance intime de la source (composition, forme du spectre beta du 144Ce, énergie moyenne 144Ce et 144Pr). A cette fin, un spectromètre gamma a été spécifiquement étalonné et entièrement simulé au CEA, Saclay. De même un spectromètre beta a été dessiné, assemblé, simulé et est en cours d’étalonnage. Finalement, des mesures de spectrométrie alpha et de masse seront réalisés sur des échantillons représentatifs envoyés au CEA, Saclay afin de contraindre au mieux la composition de la source de 144Ce de SOX
Located in the Gran Sasso underground laboratory (LNGS), Borexino measures solar neutrinos for 10 years. Among solar neutrinos, 8B continuous spectrum (up to 17 MeV) enables to test the transition zone between vacuum and matter regime of the MSW effect. This new measurement increases by one order of magnitude the exposure with respect to previous Borexino publication. To do so, the entire active volume is considered in this analysis above 5 MeV. A new background has been identified and a radial fit is done above 3 and 5 MeV enabling to extract the neutrino component. Existence of a light sterile neutrino would have important consequences on astrophysics and cosmology. SOX is the only experiment aiming at testing this hypothesis using a punctual radioactive source. A 3-5.5 PBq 144Ce source is actually under production and will be positioned under Borexino in 2018. Precise knowledge of the source is one of the main challenge of this experiment, based on rate and shape neutrino measurement. Two critical parameters are the heat released by the source for activity measurement and the expected neutrino spectrum in the detector. We first describe the SOX experiment insisting on 144Ce source production. Then, we focus on Saclay installations dedicated to constrain radioactive contamination inside the source using representative samples. Alpha, gamma and mass spectroscopy calibration and simulation are discussed and competitive constrains are derived. A status on 144Ce beta shape measurements is done as well as presentation of future measurement

The experimental evidences of neutrino oscillation, caused by non-zero neutrino masses and neutrino mixing, which were obtained in the experiments with solar, atmospheric, accelerator and reactor neutrinos, opened new field of research in elementary particle physics. The principal goal is to understand at fundamental level the mechanism giving rise to non-zero neutrino masses and neutrino mixing. The open fundamental questions include those of the nature — Dirac or Majorana — of massive neutrinos, of the type of spectrum neutrino masses obey, of the status of CP symmetry in the lepton sector, of the absolute scale of neutrino masses, and more generally, of understanding the origin of flavour in particle physics. The smallness of neutrino masses suggests that their values are related to the existence of a new fundamental mass (energy scale) in particle physics, i.e., to New Physics beyond that predicted by the Standard Theory. The New Physics can manifest itself in the Majorana nature of massive neutrinos, in the existence of sterile neutrinos with masses at the eV scale, in the existence of new non-standard interactions (NSI) of neutrinos, etc. The present Ph.D. thesis explores aspects of this neutrino-related New Physics. More specifically, we first employ the discrete flavour symmetry approach i) to construct a self-consistent theory of lepton flavour, ii) to understand the pattern of neutrino mixing and to describe it quantitatively, and iii) to derive predictions for leptonic Dirac CP violation. Next we investigate the effects of existence of sterile neutrinos with a Majorana mass at the eV scale on the predictions for the neutrinoless double beta decay effective Majorana mass. Further we present a possible interpretation of the results of the reactor neutrino and accelerator experiments (Daya Bay, RENO, Double Chooz and T2K) on the reactor angle θ13 in the neutrino mixing matrix in terms of non-standard interactions (NSI) of neutrinos. We also analyse the signatures of sterile neutrinos in reactor antineutrino experiments and, in particular, constrain the active-sterile mixing angle using the high-precision data of the Daya Bay reactor experiment. We finally investigate the impact of sterile neutrinos on precision measurements of the standard neutrino oscillation parameters in the upcoming neutrino experiment JUNO.

Depuis la découverte des oscillations de neutrinos dans le vide, il a été démontré que la présence d'un environnement de matière peut avoir une grande influence sur les changements de saveurs. L'inclusion des termes d'interactions neutrino-neutrino dans les études des conversions de saveurs dans les environnements astrophysiques denses a créé une activité théorique très intense. Cette thèse entre dans ce cadre en allant au-delà des approches usuelles. Dans notre premier projet, nous explorons analytiquement et numériquement le rôle de la cohérence d'hélicité, en nous basant pour la première fois sur une simulation astrophysique détaillée d'un rémanent de fusion de système binaire d'étoiles à neutrons. Cette étude montre que la cohérence d'hélicité n'engendre pas de conversions, et par ce fait, renforce la validité des équations de champs moyens habituellement utilisées dans les milieux denses. Elle apporte également une meilleure compréhension du mécanisme de nonlinear feedback. Après cela, nous examinons dans une seconde partie le rôle des interactions non-standards entre matière et neutrinos dans le même contexte astrophysique. Nous trouvons que la présence de telles interactions peut créer une nouvelle résonance de type MSW, appelée la résonance "inner", qui peut avoir un couplage intéressant avec la résonance matière-neutrino, et provoque des conversions de saveurs très proches de l'objet central. Nous analysons également le mécanisme d'une telle résonance, et montrons qu'elle se manifeste comme une résonance synchronisée en présence d'un potentiel d'interaction neutrino-neutrino fort. Enfin, notre dernière étude est plus formelle et se focalise sur la question fondamentale de la décohérence par séparation de paquets d'ondes en présence de champs gravitationnels forts. Nous utilisons le formalisme de la matrice densité pour le paquet d'onde du neutrino dans la métrique de Schwarzschild, et dérivons l'expression de la longueur de cohérence. Ce travail constitue la toute première étude dans la description de la décohérence en espace-temps courbe
Since the discovery of neutrino oscillations in vacuum, it has been shown that the presence of a matter background can greatly modify the flavor evolution. The inclusion of neutrino self-interactions in the studies of neutrino flavor conversions in dense astrophysical environments has triggered an intense theoretical activity. This thesis enters into this context by going beyond usual approaches. In our first project, we explore analytically and numerically the so-called helicity coherence, using for the first time a detailed astrophysical simulation of binary neutron star merger remnants. This study shows that helicity coherence cannot lead to conversions and, by doing so, strengthens the validity of the usually-employed mean-field equations in dense media. It also brought a better understanding of the nonlinear feedback mechanism. Having done so, we examine in a second part the role of nonstandard matter-neutrino interactions in the same astrophysical setting. We find that the presence of such interactions creates another MSW-like resonance, called the inner resonance, which can have an interesting interplay with the matter-neutrino resonance, and leads to flavor conversions very close to the central object. We also analyze the mechanism of such a resonance and show that it can be met as a synchronized resonance in the presence of a strong self-interaction potential. Finally, our last study is more formal, as it focuses on the fundamental question of decoherence by wave-packet separation in the presence of strong gravitational fields. We use the density matrix formalism for the neutrino wave packet in the Schwarzschild metric and derive the expression of the coherence length. This work provides with the first study in the description of decoherence in curved space-time

Orientador: Pedro Cunha de Holanda
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-16T08:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MedinaJaime_Miguel_M.pdf: 2665434 bytes, checksum: ff126a38e30aec81b803a8fdcddcbc96 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo de alguns problemas que ainda não forem esclarecidos na física de neutrinos do modelo padrão (MP) e encaminhamos eles na direção de física nova. Para esse fim, estuda-se uma classe de extensões de Gauge quirais do MP com simetria SU(3)C x SU(3)L x U(1)X (modelos 331), onde estudamos a interação eletrofraca dos neutrinos com a matéria via correntes carregadas e neutras (CC e CN) através dos bósons Gauge do modelo para processos de espalhamento elástico coerente. Finalmente, encontramos vínculos entre as contribuições não padrão no modelo 331 com as interações não padrão (INP) em experimentos de seção de choque, onde encontramos que o modelo 331 apresenta INP diagonais universais da ordem e a M2 W,Z / M2 X <~ O(10-3). Mostramos que o valor esperado no vácuo (VEV) para o tão procurado bóson de Higgs neste modelo tem que ser ?2 <~174.105GeV e os VEV V > 1.3TeV e 142 GeV < ?1 < 201GeV. Os novos bósons do modelo deverão ter massas maiores a 610 GeV
Abstract: We present a study of some problems that are not yet clarified in Standard Model (SM) neutrino physics and guide them in the direction of new physics. To this aim, we study a class of extensions of the SM Gauge chiral symmetry SU(3)CSU(3)LU(1)X (331 model), where we study the electroweak interaction of neutrinos with matter via charged and neutral current (CC and NC) by the gauge bosons of the model for coherent elastic scattering process. We finally found connections between the non-standard contributions on 331 with non-standard interactions (NSI) in cross section experiments, where we find that the model 331 has diagonal universal NSI of order e a M2 W,Z / M2 X <~ O(10-3) . We show that the expected value in vacuum (VEV) for the quite searched Higgs boson in this model has to be ?2 <~174.105 GeV and the VEV V > 1.3TeV and 142 GeV < ?1 < 201 GeV. The new bosons of the model must have masses greater than 610 GeV
Mestrado
Física das Particulas Elementares e Campos
Mestre em Física

Les systèmes d'inférence pair-à-pair (P2PIS) sont constitués de serveurs autonomes appelés pairs. Chaque pair gère sa propre base de connaissances (BC) et peut communiquer avec les autres pairs via des mappings afin de réaliser une inférence particulière au niveau global du système. Dans la première partie de la thèse, nous proposons un algorithme totalement décentralisé de calcul de conséquences par déduction linéaire dans les P2PIS propositionnels et nous étudions sa complexité communicationnelle, en espace et en temps. Nous abordons ensuite la notion d'extension non conservative d'une BC dans les P2PIS et nous exhibons son lien théorique avec la déduction linéaire décentralisée. Cette notion est importante car elle est liée à la confidentialité des pairs et à la qualité de service offerte par le P2PIS. Nous étudions donc les problèmes de décider si un P2PIS est une extension conservative d'un pair donné et de calculer les témoins d'une possible corruption de la BC d'un pair de sorte à pouvoir l'empêcher. La seconde partie de la thèse est une application directe des P2PIS au domaine des systèmes de gestion de données pair-à-pair (PDMS) pour le Web Sémantique. Nous définissons des PDMS basés sur la logique de description DL-LITER pour lesquels nous fournissons les algorithmes nécessaires de test de consistance et de réponse aux requêtes. Notre approche repose sur les P2PIS propositionnels car nous réduisons les problèmes de la reformulation des requêtes et de test de l'inconsistance à des problèmes de calcul de conséquences en logique propositionnelle.

Il existe de nos jours beaucoup d'environnements dits de CAO, conçus pour assister et accompagner le travail des concepteurs tout au long d'un projet. Pourtant, ces logiciels sont peu adaptés à la première phase d'un projet: la conception créative. En effet, leurs approches géométriques et excessivement directrices ignorent le caractère flou et itératif de la démarche du concepteur, appuyée par un outil figuratif essentiel: le croquis. Cette thèse s'inscrit dans un courant de travaux axés sur l'utilisation du dessin pour la réalisation de modèles numériques 3D, dans le but de fournir des outils informatiques de support à la conception créative. Mais au delà de l'interprétation de croquis, nous proposons une approche originale appliquée au domaine de la conception architecturale, reposant sur un environnement instrumenté: SVALABARD, une Table à dessin virtuelle, basée sur un paradigme de feuilles d'interaction, composant des périphériques d'entrée et des techniques d'interaction non-standard.
Toutefois, la faisabilité technique d'une telle approche a rapidement été compromise de par la rigidité et le manque d'extensibilité des outils actuels pour le développement d'interfaces. C'est pourquoi nous proposons aussi dans cette thèse un nouveau modèle d'architecture logicielle plus flexible et dynamique, qui, une fois réalisé dans la boîte à outils MAGGLITE, nous a permis de faciliter et d'encourager le prototypage et la réalisation d'interactions avancées.

Neutrino-electron scatterings are purely leptonic processes with robust Standard Model (SM) predictions. Their measurements can therefore provide constraints to physics beyond SM. The &nu
e &minus
e&minus
data taken at the Kuo-Sheng Reactor Neutrino Laboratory were used to probe two sceneria: Non-Standard Neutrino Interactions (NSI) and Unparticle Physics. New constraints were placed to the NSI parameters (&epsilon
eL , &epsilon
eR ), (&epsilon
eL , &epsilon
eR ) and (&epsilon
eL , &epsilon
eR ) , as well as to the coupling constants for scalar (&lambda
0 ) and vector (&lambda
1 ) unparticles to the neutrinos and electrons.

In this thesis, we study several scenarios which go beyond the Standard Model of particle physics with the aim of gaining a better understanding for the multiplication of fermion families, their masses and mixings pattern and its relation to CP violation. The common feature of the models we envisaged (and the guiding principle of the thesis) is the introduction of extra space dimensions. In a first attempt to explain the fermion mass structure, we elaborate on a model with two extra-dimensions and a Nielsen- Olesen vortex background established on it. In this framework, three families in 4D can be seen as different modes of a single generation in 6D, while their extra-dimensional wavefunctions turn out highly constrained by the dynamics, which allows to determined the mass matrices with few parameters. Moreover, with a few additional hypotheses only, it is possible to simultaneously account for the striking differences between neutrinos and charged fermions. After a summary of the model, we illustrate this with the explicit formulation of a benchmark model which reproduces convincingly all the mass and mixing parameters of the Standard Model, taking advantage of new, more precise numerical solutions of the field equations, and including the recent measurements of the Standard Model scalar boson mass and of the neutrino heta_13 mixing angle (the latter has however been correctly predicted by the model before its first measurement). We then turn to the predictions which mainly concern the neutrino and gauge sectors. In the former, we remind the Majorana nature, and the natural tendency for inverted hierarchy pattern with an almost maximally suppressed neutrinoless double beta decay. On the other hand, we predict new (neutral) gauge bosons whose couplings to fermions are not flavour-diagonal but are however constrained (in their strength and their flavour structure) by the 6D anatomy of the theory. We compare their detectability in precision low energy processes and at colliders (especially at the LHC), and show that in the simplest geometries at least, the bounds from the former exclude interesting phenomenology for the latter. Nevertheless, we turn to more phenomenological effective Lagrangians with the same overall structure and in which we are able to lower the mass scale of the new bosons to a reachable energy, and thus analyse the possible signatures for LHC.In the last part of this work, we turn to the issue of CP violation and show how in certain 6D models with non simply connected topologies, it is possible to generate a non negligible CP violation at the 4D level in a pure gauge approach. We carefully study how the 4D CP symmetry is related to particular transformations of the original 6D theory and subsequently show how an incompatibility of such transformations with the compactification scheme can lead to an effective CP breaking. As a proof of concept, we build a toy model with two extra-dimensions compactified on a flat torus and end in 4D with a light neutral fermion with a non zero electric dipole moment.Dans cette thèse, nous étudions plusieurs scénarios au-delà du Modèle Standard de la physique des particules à la recherche d'une meilleure compréhension de la multiplication des familles de fermions, de leurs masses et de leurs mélanges, ainsi que la relation à laviolation de CP.La caractéristique commune à tous les modèles envisagés (et le concept sous-jacent à toute la thèse) est l'introduction de nouvelles dimensions spatiales. Dans une première tentative pour expliquer le spectre des fermions, nous développons un modèle où une structure de vortex à la Nielsen-Olesen est établie sur deux dimensions supplémentaires. Dans ce cadre, les trois familles à 4D peuvent être vues comme différents modes d'une unique génération à 6D, tandis que leur fonctions d'onde extra-dimensionnelles s'avèrent fortement contraintes par la dynamique ;ceci permet d'établir les matrices de masses en terme d'un petit nombre de paramètres. De plus, grâce à quelques hypothèses additionnelles seulement, il est possible de justifier simultanément les différences marquées entre neutrinos et fermions chargés. Nous synthétisons le modèle et l'illustrons en en formulant une réalisation particulière qui parvient à reproduire de manière convaincante tous les paramètres de masse et de mélange du Modèle Standard. Pour l'occasion, nous exploitons de nouvelles solutions aux équations des champs, numériquement plus précises, et prenons en compte les mesures récentes de la masse du boson scalaire et de l'angle de mélange heta_13 pour les neutrinos (le modèle avait cependant prédit ce dernier avant qu'il ne soit mesuré pour la première fois). Nous nous tournons ensuite vers les prédictions du modèle et qui concernent principalement le secteur des neutrinos et celui des bosons de jauge. Pour le premier, nous rappelons la nature "Majorana" des neutrinos, ainsi que la tendance naturelle à une hiérarchie inverse avec une suppression quasi maximale de la double désintégration bêta sans neutrino. D'autre part, nous prédisons de nouveaux bosons de jauge (neutres) dont les couplages aux fermions ne sont pas diagonaux dans l'espace des saveurs mais sont contraints (autant en terme de valeurs qu'en termes de structure) par l'anatomie de la théorie à 6D. Nous comparons leurs détections potentielles dans les processus de précision à basse énergie et auprès des collisionneurs (en particulier au LHC). Nous montrons que, dans les géométries les plus simples du moins, les limites imposées par les premiers excluent toute phénoménologie intéressante du côté des seconds. Toutefois, en nous tournantvers des Lagrangiens effectifs qui conservent la même structure d'ensemble mais ouvrent à une étude plus phénoménologique, nous sommes capables de réduire l'échelle de masse de ces nouveaux bosons jusqu'à une énergie accessible, et donc d'en analyser de potentielles signatures au LHC.Dans la dernière partie de ce travail, nous nous intéressons à la question de la violation de CP et montrons comment dans certains modèles à 6D avec une topologie non-simplement connexe, il est possible de générer une violation de CP non négligeable à 4D dans une approche de "pure jauge". Nous étudions attentivement comment la symétrie CP à 4D est reliée à des transformations particulières de la théorie originale à 6D, suite à quoi nous montrons comment l'incompatibilité de ces transformations avec la façon dont sont "compactifiées" les dimensions supplémentaires peut conduire à une brisure effective de CP. Pour illustrer la faisabilité de notre approche, nous élaborons un "modèle jouet" où deux dimensions supplémentaires sont compactifiées sur un tore plat, et obtenons à 4D un fermion neutre léger et qui possède un moment électrique dipolaire non nul.
Doctorat en Sciences
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Les développements de deux spéctromètres de saturation à ultra-haute résolution dans le domaine infrarouge, l'un dans la région spectrale 9-12 mu m et l'autre accordable de 2,3 a 3,2 mu m sont exposés en detail. La stabilisation en fréquence d'un laser à CO(2) conventionnel ou guide d'ondes au niveau de la dizaine de hertz ainsi que l'obtention d'une stabilité meilleure que 1 khz pour le laser à centres colores soulignent le role cle de ces oscillateurs dans la chaine de raccordement de fréquence de l'horloge à cesium vers le domaine visible. L'étude des interactions hyperfines est presentée dans le cas des molécules diatomiques héteronucleaires (hf) et des toupies spheriques du groupe ponctuel O(h) (sf(6)). Grace a l'enregistrement de structures hyperfines tres bien resolues, de nombreux effets ont etes mis en evidence et interpretes à l'aide du formalisme tensoriel (dans le groupe (l)o(3) x O(h)) en particulier : l'interaction de spin-vibration (bande upsilon (3) de sf(6)), les mélanges d'états de types de symétrie differents (sf(6)), les corrections ro-vibrationnelles à l'interaction de spin-rotation (hf et sf(6)), les structures superhyperfines (sf(6))

The study of the muon decay process μ+ → e+νeν ̄μ is a powerful constraint on the behaviour of the weak interaction, without contamination of the other, stronger, fundamental interactions. The spectrum measured from the momentum and angles of the decay positrons is parametrized using a set of four decay parameters. The purpose of the TWIST experiment is to measure these decay parameters to an unprecedented precision; an order of magnitude improvement in the uncertainties over measurements completed before the TWIST experiment. Measurements of the muon decay parameters constrain the values of a series of 19 weak coupling constants. In the standard model, V-A weak interaction, 18 of these constants are 0, while the remaining constant describes interactions between left handed particles, gV_LL= 1.The decay parameter ρ quantifies the behaviour of the spectrum with respect to momentum. According to the standard model the value of this parameter is 3/4. TWIST measured a value of ρ = 0.74991±0.00009(stat)±0.00028(sys). The measurement is limited by its systematic uncertainty, so a large focus of the experiment was on the determination and control of these uncertainties. The systematic uncertainties are derived from uncertainties in the detector construction and uncertainties in the biases generated by differences between the data and a matching Monte Carlo. Muon decay also limits the possibility of family symmetry breaking interactions. TWIST can be used to search for the possibility of muons decaying into a positron and a single unidentified neutral particle μ+ → e+X0 that does not otherwise interact with normal matter. The large momentum and angle acceptance of the TWIST spectrometer allows for searches of two body decays for masses of the X0 boson mX0 ∈ [0,80] MeV/c, with a variety of behaviours with respect to the angle of the positron track. Upper limits on massive and mass-less X0 decays are set with a 90% confidence level separately at parts per million for massive decays and parts in 10000 for mass-less decays.