Les collisions d'ions lourds ultra relativistes permettent, grâce à la haute densité d'énergie atteinte, de produire un nouvel état de la matière où les quarks ne sont plus confinés à l'intérieur des nucléons. Cet état, appelé Plasma de Quarks et de Gluons sera étudié par l'expérience ALICE située auprès du collisionneur LHC du CERN. Dans cette thèse est décrit le détecteur V0, hodoscopes de scintillateurs situés de part et d'autre du point de collision des faisceaux au centre de l'expérience ALICE. Il joue un rôle essentiel dans ALICE. Il fournit le déclenchement de niveau 0 de l'expérience, filtre une grande partie du bruit de fond instrumental et permet de mesurer la luminosité en collisions proton-proton. Le développement de ce détecteur ainsi que ses performances sont détaillés. La physique des dimuons est aussi abordée dans le cas plus particulier de l'étude des résonances de basse masse. La région de masse invariante inférieure à 3 GeV/c$^2$ contient une importante information sur le milieu chaud et/ou dense créé lors des collisions d'ions lourds. La modification des propriétés des résonances $\rho^0$, $\omega$ et $\phi^0$ est un signal potentiel de la restauration de la symétrie chirale. La possibilité d'observer ces résonances dans leur voie de désintégration en paires de muons est évaluée en collisions p-p et Pb-Pb avec le spectromètre dimuon d'ALICE.

Avec une luminosite de 210,7 fb-1 integree a la resonance Upsilon(4S) par l'experience BaBar, nous reconstruisons de faccon exclusive des desintegrations de B+ en D K*+ dans le but de contraindre l'angle Gamma du triangle d'unitarite. En suivant la methode decrite par Gronau, London et Wyler, le meson D est reconstruit dans les modes propres de CP: K+K-, pi+pi-, et Kspi0, KsPhi, KsOmega. L'interference des amplitudes \bar b \to \bar c u \bar s et \bar b \to \bar u c \bar s, qui contribuent aux etats finaux, est la source de la sensibilite de ces modes a Gamma. La difficulte de la technique vient de la suppression de la deuxieme amplitude par rapport a la premiere, dont le rapport est rB de l'ordre de 0,1. La faiblesse du rapport rB limite l'impact de la mesure sur Gamma. Les observables de la methode GLW ont ete mesurees : Acpp = -0,08 +/- 0,19 (stat.) +/- 0,08 (syst.) Acpm = -0,26 +/- 0,40 (stat.) +/- 0,12 (syst.) Rcpp = 1,96 +/- 0,40 (stat.) +/- 0,11 (syst.) Rcpm = 0,65 +/- 0,26 (stat.) +/- 0,08 (syst.) Une mise a jour du rapport d'embranchement est aussi presentee : BR(B- -> D0K*-) = (5,31 +/- 0,29 (stat.) +/- 0,37 (syst.)) 10-4

AUCUN

Ce document présente deux études portant sur l'étalonnage du calorimètre à tuiles scintillantes (TILECAL) du détecteur ATLAS. Ce détecteur sera implanté sur le futur collisionneur LHC au CERN. Les premières prises de données sont prévues pour 2007. L'étude du système LASER a porté sur les performances du prototype,lors des tests en faisceaux des modules du TILECAL. Cette étude met en évidence une stabilité du prototype conforme aux cahiers des charges. Les résultats obtenus sur les modules montrent la possibilité d'en vérifier la stabilité avec une résolution de l'ordre de 0,35 %.<br> D'autres tests ont mis en évidence la possibilité de mesurer le nombre de photoélectrons par unité de charge. La possibilité de vérifier la linéarité, et de la corriger pour des charges élevées, a été mise en évidence. Les résolutions sur la mesure de la linéarité, trouvées dans ces deux études, sont meilleures que 0,5 %. La seconde étude porte sur l'observation de muons pendant les périodes de faisceaux tests. Les résultats ont permis de déterminer une constante d'étalonnage. Cependant, certains problèmes dus à la différence de tailles des cellules n'ont pas été totalement résolus. La résolution obtenue sur la constante d'étalonnage, par cette méthode, est de 2,3 %.

Manipuler l'information selon les lois de la physique quantique permet d'ameliorer l'efficacite avec laquelle on traite certains problemes.<br> Les methodes de Resonance Magnetique Nucleaire en solution permettent d'initialiser, de manipuler et d'observer l'etat d'un systeme de spins 1/2 couples. ces methodes ont ete utilisees pour realiser experimentalement un petit processeur d'information quantique (QIP pour "Quantum Information processor") pouvant executer une centaine d'operations elementaires. un des themes principaux de ce travail a ete de concevoir, d'optimiser et de valiser des sequences d'impulsions necessaires pour "programmer" ce QIP.<br> ces techniques ont ete utilises pour executer un algorithme quantique de simulation des systemes anyoniques. des resultats experimentaux pour la determination des energies propres et de fonctions de correlation d'un systeme illustratif de fermions sur reseaux ont ete obtenus permettant de valider l'algorithme de simulation dans son principe et son execution experimentale.

Ce travail consiste dans la mesure par spectroscopie laser par ionisation résonnante des propriétés des isotopes déficients en neutrons de l'iridium 182-189Ir, 186Ir et des isotopes stables 191,193Ir, ainsi que l'interprétation de ces résultats. Les spectres hyperfins ont été constitués pour la transition atomique à 351,7 nm entre l'état fondamental 5d7 6s2 F9/2 et l'état excité 5d7 6s 6p F11/2. Les isotopes radioactifs de l'iridium ont été obtenus par la décroissance beta+/EC des noyaux de mercure radioactifs implantés sur un support de graphite. Les noyaux de mercure radioactifs ont été produits à ISOLDE au CERN par spallation, en bombardant une cible de plomb fondu avec le faisceau de proton de 1 GeV du PS-Booster. Les moments dipolaires magnétiques et quadrupolaires spectroscopiques ont été extraits des spectres hyperfins. La variation du rayon carré moyen de charge, déduite du déplacement isotopique du centre de gravité de ces; spectres, présente une rupture entre 187Ir, et 186Ir9 qui s'accompagne d'une augmentation brusque de la déformation : de beta_2 ~ 0,16 à beta_2 > 0, 2. Ces résultats ont été analysés dans le cadre d'un modèle à rotor axial plus une et deux quasiparticules. Les fonctions d'onde des coeurs d'osmium et de platine utilisées pour décrire les noyaux d'iridium ont été calculées par la méthode HF+BCS avec l'interaction de Skyrme SIII. Les coeurs ont été contraints à adopter la valeur expérimentale du paramètre de déformation de l'iridium extraite du déplacement isotopique. On montre alois que la variation brusque de déformation correspond à un changement de l'état de proton qui décrit l'état fondamental des noyaux impairs ou qui participe à la configuration proton-neutron dans les noyaux impairs-impairs. Cet état est identifié comme l'orbitale Pi3/2+[402] pour les noyaux les moins déformés et Pi1/2-[541] issue de la sous-couche h9/2 pour les plus déformés.

Les prothèses métalliques recouvertes ou non de biomatériaux sont largement utilisées en chirurgie orthopédique. Le devenir de ces implants a été étudié et en particulier la dégradation qui peut induire le transfert d'éléments métalliques dans les tissus adjacents. L'hydroxyapatite synthétique, utilisée en tant que matériau de comblement, se résorbe plus vite lorsqu'elle est dopée en zinc que l'HAP pure ou dopée au manganèse. Les causes de cette amélioration sont d'origine biologique et physico­chimique. Les analyses par activation neutronique, spectrométrie d'émission à source de plasma (ICP/AES), diffraction de rayons X et spectrométrie infrarouge ont été effectuée et ont montré que ces hydroxyapatites avaient des compositions et une structure semblables à celles des apatites pures. La localisation du zinc dans la structure cristalline de l'HAP a été déterminée par EXAFS (Extended X­ray Fine Structure). L'association de ces résultats montre que l'addition du zinc dans l'apatite entraîne une déformation locale de la structure ce qui pourrait permettre un relargage éventuel de cet élément dans l'organisme et favoriserait ainsi la résorption de l'hydroxyapatite. Malgré les progrès réalisés, tout implant métallique mis en place dans un corps humain est le siège d'une corrosion ou d'échange avec le tissu vivant pouvant entraîner à terme un descellement de prothèse. Les matériaux de fixation utilisés ne permettent pas d'arrêter la migration des éléments métalliques vers les tissus, ce qui a pour conséquence une contamination des tissus adjacents. Les tissus post­mortem et per­opératoires prélevés autour d'implants sont étudiés par la méthode d'analyse PIXE (Particle Induced X­ray Emission) afin de localiser et d'évaluer qualitativement et quantitativement la contamination à l'aide d'une méthode d'analyse que nous avons développée. Parallèlement, la microscopie électronique à transmission (TEM) a montré la forme sous laquelle ces éléments ont été relargués.

Dans les prochaines années, le complexe d'accélérateur du CERN va subir une profonde mise a jour dont le but est une augmentation de la luminosité du LHC. Le projet LIU ( LHC Injectors Upgrade) coordonne les mises a jour des différentes parties de la chaine d'injection. Le projet LINAC4 s'inscrit dans ce cadre et sera la première étape de la mise à jour. Cette thèse présente les différentes études conduites lors du développement de l'instrumentation nécessaire à la mesure du faisceau. Ce travail est limité aux instruments permettant la mesure des profils transverses (taille et emittance). La thèse se divise en quatre parties. La première partie, composée des trois premiers chapitres, est vue comme une partie d'introduction où il sera présenté le projet LINAC4 ainsi que les différents aperçus théoriques nécessaires à la conception de types d'instruments requis. Le chapitre 2 décrit brièvement la dynamique des faisceaux dans un accélérateur et présente également des rappels théoriques sur l'effet de charge d'espace induit par le faisceau. Le chapitre 3 est un rappel sur les interactions entre particules et matière. La seconde partie, comprenant les chapitres 4 a 6, décrit les différentes études menées lors de la conception des SEM grid, wire scanner et emittance mètre. Le lecteur trouvera dans cette partie une description des instruments mentionnés et qui seront déployés lors de la phase de test et pendant la phase d'opération du LINAC4. Le chapitre 4 s'attarde sur les effet de charge thermique induite sur les fils des SEM grid et wire beam scanner par le faisceau et leur conséquence sur la survit de ces fils. Le LINAC4 va produire un faisceau intense d'ion H-, avec un taille de faisceau de l'ordre du millimètre, cette densité de particule va, a basse énergie, induire un grand dépôt d'énergie dans la matière. La hausse de température qui en résulte peut dépasser les limites thermomécaniques des matériaux usuels employés pour ce type de mesure. Cette étude permet de déterminer le matériau idéal pour le fil et d'imposer certaines restrictions sur l'utilisation des différents moniteurs de profils. Au sein de ce chapitre il est aussi présente une estimation des signaux obtenus pour des géométries et des matériaux de fils différents. Les chapitres 5 et 6 sont une études de l'emittance mètre a moyenne énergie du LINAC4 (3 et 12 MeV), le système employé est un système dit "Slit & grid", ou une fente permet de sélectionner une faible partie du faisceau, le reste étant absorbé, le profil du faisceau non perturbé est mesuré par une grille. Le chapitre 5 présente une _étude sur les erreurs systématiques des mesures d'_emittance dû a la diffusion multiple et _a l'effet de charge d'espace du faisceau, ces deux phénomènes constituant les principale erreurs conduisant a une mauvaise reconstruction de l'emittance mesurée. le chapitre 6 quant a lui est dédié a l'_étude mécanique de la fente de l'emittance mètre. Comme pour les fils des moniteurs de profils, la charge thermique sur la partie supportant la slit est importante. Ce chapitre décrit les études effectuées pour le choix des matériaux et de la géométrie des pièces mécaniques. La troisième partie de la thèse, qui se résume au chapitre 7, est consacrée aux différents résultats expérimentaux obtenus dans la phase de test de la source de particule du LINAC4 ainsi que ceux obtenus lors d'une visite d'étude a SNS. Une partie de se chapitre décrira la mise au point de l'instrumentation aux banc test de la source, une autre présente l'effet de la diffusion multiple sur les mesures d'emittance a SNS et propose une mise a jour de l instrument. Le chapitre 8 constitue la dernière partie de cette thèse. Dans ce dernier chapitre, le lecteur pourra lire une étude préliminaire sur l'utilisation d'un faisceau laser pour la mesure d'emittance et de profil aux hautes énergies du linac.

Ce travail porte sur une étude expérimentale et théorique des propriétés optiques de puits quantiques contraints GaInAsN/GaAs élaborés par épitaxie sous jets moléculaires. Les transitions interbandes du puit GaInAsN sont étudiés par photoluminescence et absorption optique traitée thermiquement. Les energies correspodantes sont calculées grâce à un modèle k.p. à 10 bandes traitant simultanément la contrainte et le couplage entre états électroniques de l'azote et de la bande de conduction de GaInAs. Le décalage des bandes de conduction contraint GaInAsN/GaAs et de la masse effective des porteurs sont déterminés. La force d'oscillateur et l'élargissement inhomogène des excitons ainsi que le coefficient d'absorption des puits sont extraits des spectres. Un recuit provoque un décalage vers le bleu des energies de transition, qui résulte de l'interdiffusion In/Ga et du réarrangement local autour de l'azote. Cette réorganisation atomique conduit à une diminution du couplage de l'azote avec la bande de conduction.

Ce travail présente les avancées en instrumentation nucléaire pour les domaines liées à l'industrie du cycle du combustible, à l'industrie des systèmes électrogènes nucléaires et aux domaines de la sécurité du travailleur (dosimétrie) mais aussi de la sécurité dans le cadre du "homeland security act"1. Dans une première partie, les aspects r'eacteurs sont abord'es, plus particuli'erement l'instrumentation dite in-core, à base de chambre à fission. Le mode de fonctionnement dit "fluctuation" ou Campbell est largement abordé. Les progrès concernant la maintenance prédictive des systèmes de mesure neutronique, sont également présentés. Dans une seconde partie, l'instrumentation pour le contrˆole nucl'eaire procédé, la radioprotection et la sécurité est introduite. Les aspects capteurs sont exposés au travers des compteurs proportionnels Hélium-3 et des scintillateurs plastiques notamment pour la discrimination neutron/gamma à bas coût. Les nouvelles plateformes électroniques multi-capteurs adaptées à ces technologies sont également pr'esent'ees. Elles sont con¸cues dans le cadre du développement des systèmes de mesures pérennes pour l'industrie de l'aval du cycle du combustible. La thématique capteur dosimétrique pour le travailleur est abordée. Enfin, la conclusion dressera les grandes tendances qui se dessinent dans ces secteurs d'activités en termes de recherche et d'eveloppement à conduire dans les prochaines années.