Etude de l'écoulement collectif dans les collisions centrales noyau-noyau à quelques centaines de MeV par nucléon
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The main purpose for studying collisions between heavy nuclei, in the 200-2000 MeV per nucleon energy range, is to determine the equation of state and the properties of dense and hot nuclear matter. The insensitiveness of the inclusive data to the equation of state has led experimental physicists to build large solid angle detectors capable of detecting simultaneously the tens of particles emitted in each event. Such measurements allow to estimate the impact parameter, the reaction plane on an event by-event basis, and to calculate various "global" variables involving all particles emitted in each event. In this thesis, we study "global" variables which characterize the nuclear matter collective flow in a direction which is different from the direction of incident motion, for argon-nucleus collisions at 400 and 600 MeV by nucleon and for neon-nucleus collisions at 400 and 800 MeV by nucleon. The measurements have been performed with the DIOGENE detecter installed at SATURNE. For the argon-beam experiments, two parallel plate avalanche counters have been used to locate the interaction point of each incoming ion with the target, which improves the reconstruction of the particle tracks in the DIOGENE central chamber. Double differential cross sections, in the reaction plane and in the plane orthogonal to the reaction plane, are fitted with two-dimensional Gaussian distributions. Through this procedure, we get rid of geometrical acceptance effects. Several quantities, related to the collective flow (flow angle, aspect ratios, "flow parameter"), are thus extracted and corrected for the fluctuations of the estimated reaction plane. For the argon-nucleus collisions at 400 MeV by nucleon, our results are in agreement with results obtained by ether groups with different methods. For argon-nucleus collisions, the discrepancy between our experimental results and predictions of intranuclear cascade calculations is increasing with the mass asymmetry of the colliding system.
Abstract FR:
L'étude des collisions de noyaux lourds dans le domaine d'énergie 200-2000 MeV par nucléon a pour objectif de déterminer l'équation d'état et les propriétés de la matière nucléaire dense et chaude. L'absence de sensibilité des mesures inclusives à l'équation d'état a conduit les expérimentateurs à construire des détecteurs à grand angle solide capables de mesurer simultanément plusieurs dizaines de particules. De telles mesures permettent d'évaluer le paramètre d'impact et de reconstruire le plan de réaction de chaque collision, et d'accéder à de nouvelles variables dites "globales", qui font intervenir l'ensemble des particules de chaque événement. Dans cette thèse, nous étudions particulièrement les variables "globales" caractérisant un écoulement collectif de la matière nucléaire, dans une direction différente de celle du mouvement relatif cible-projectile, pour les systèmes argon-noyau à 400 et 600 MeV par nucléon et néon-noyau à 400 et 800 MeV par nucléon. Les mesures ont été effectuées avec le détecteur DIOGENE installé auprès de SATURNE. Pour les expériences en argon, deux chambres à plaques parallèles ont été utilisées pour localiser le point d'interaction du faisceau avec la cible, ce qui améliore la reconstruction des trajectoires des particules détectées. Les sections efficaces doublement différentielles, dans le plan de réaction et dans le plan orthogonal au plan de réaction, sont ajustées par des gaussiennes à deux dimensions, afin d'estimer, en s'affranchissant des effets d'acceptante du détecteur, les paramètres caractéristiques de l'écoulement collectif (angle de flot, rapports d'aspect, "paramètre de flot"), qui sont ensuite corrigés des incertitudes liées à la reconstruction du plan de réaction. Pour les collisions argon-noyau, les résultats expérimentaux s'écartent des prédictions du modèle de cas cades intranucléaires de Liège, d'autant plus que l'asymétrie du système est élevée.