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Ce travail porte sur l'étude des états de vibration collective du noyau : les résonances géantes et les états multiphonons. Ces derniers, constitués de plusieurs résonances géantes superposées, peuvent être excités par diffusion inélastique d'ions lourds près de l'angle d'effleurement. Aucun état à trois phonons collectif n'a été observé jusqu'à maintenant. Une expérience a été effectuée au GANIL dans le but d'observer l'état à trois phonons construit avec la Résonance Géante Quadrupolaire dans le $^(40)$Ca, avec la réaction $^(40)$Ca + $^(40)$Ca à 50 A.MeV. L'éjectile était identifié dans le spectromètre SPEG et les particules chargées légères étaient détectées dans les 240 scintillateurs CsI du multidétecteur 4 Pi INDRA. L'analyse de cette expérience confirme les résultats précédents concernant la Résonance Géante Quadrupolaire (RGQ) et l'état à deux phonons quadrupolaires dans le $^(40)$Ca. Pour la première fois, une branche importante de décroissance directe de la RGQ par particules alpha est mesurée. En appliquant la méthode dite de l'énergie manquante aux événements contenant trois protons mesurés en coïncidence avec l'éjectile, une décroissance directe révélant la présence d'un état à trois phonons est observée dans la région en énergie attendue pour une triple RGQ. <br>Les mécanismes de réaction dans la voie inélastique sont également étudiés, en particulier, un mécanisme récemment découvert appelé towing mode. Pour la première fois le towing mode de particules alpha est observé. <br>Les énergies des états multiphonons dans le $^(40)$Ca et le $^(208)$Pb ont été calculées microscopiquement en incluant des anharmonicités. La base du calcul a été étendue aux états à trois phonons. Nos résultats montrent de grandes anharmonicités (plusieurs MeV), dues au couplage des états à trois phonons avec les états à deux phonons. L'extension de la base aux états à quatre phonons a été effectuée pour la première fois. Les résultats montrent que les états à deux phonons ne sont pas affectés par les états à quatre phonons. Quelques résultats préliminaires sur l'influence de ces derniers sur les états à trois phonons sont présentés.

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Ce mémoire est composé de quatre chapitres. Le premier est consacré aux méthodes expérimentales, l'accent sera mis sur les problèmes liés à la sélection des événements. Je vais présenter dans le deuxième et troisième chapitre deux aspects de la multifragmentation vus par un expérimentateur. Le premier aspect concerne une étude statistique de la multifragmentation. Une comparaison des données avec le modèle SMM, permettra de dégager les problèmes liés aux hypothèses couramment faites pour étudier les transitions de phases. Une étude spécifique sur les caractéristiques des fragments primaires reconstruits sera présentée. Ceci permettra d'extraire la composante thermique emportée par les particules évaporées et l'énergie d'excitation des fragments. Malgré l'accord satisfaisant obtenu entre le calcul statistique et les observables statiques, une telle approche ne renseigne pas sur l'origine des fragments. Le deuxième aspect de ce mémoire est complémentaire du premier, il traite de la dynamique des collisions. Une comparaison des données avec des calculs de dynamique moléculaire anti-symétrisée AMD soulèvera des questions pertinentes sur les processus de multifragmentation. Au contraire des premiers chapitres, je terminerai avec une étude expérimentale sans «!à priori!» du système Xe + Sn à la plus basse énergie mesurée avec INDRA, 25 AMeV, aux alentours du seuil de la multifragmentation. Les propriétés des fragments détectés donnent des informations précieuses sur le mécanisme de leur formation. Une extension aux autres énergies et aux autres paramètres d'impact va permettre de donner une idée claire sur le mécanisme de production des fragments de masse intermédiaire.

Dans le cadre de la recherche expérimentale de la formation du plasma de quarks et de gluons dans les interactions entre ions lourds ultrarelativistes, les données obtenues par la collaboration NA50 auprès du SPS au CERN sont analysées. La cible segmentée utilisée par l'expérience NA50 est décrite et analysée en termes d'efficacité d'identification du vertex et de reconnaissance de réinteractions. Les sections efficaces de production des charmonia J/Psi, Psi' (via leur désintégration en paires de muons) et du processus Drell-Yan dans les interactions Pb-Pb à 158 GeV/c par nucléon sont mesurées. La dépendance en énergie transverse E_T des taux de production du J/Psi et du processus Drell-Yan est extraite. La comparaison des sections efficaces extraites avec celles mesurées pour des systèmes plus légers et la comparaison de la dépendance en E_T de la section efficace de production du J/Psi avec les prédictions théoriques issues du modèle de Glauber montrent l'existence d'une suppression anormale du taux de production du J/Psi qui dépend de la centralité des collisions. Cette suppression anormale est mise en rapport avec les modèles théoriques proposés par différents auteurs, décrivant la formation et l'interaction des états liés du charmonium dans un milieu déconfiné ou non déconfiné.

Un des objectifs de la physique des ions lourds aux énergies ultra-relativistes est la mise en évidence et la caractérisation d'une nouvelle phase de matière, le plasma de quarks et de gluons (QGP). L'une des signatures est la suppression des résonances de haute masse (J/psi,upsilon) et, en particulier, celle du upsilon, qui ne pourra être observée, (au travers de sa désintégration muonique) qu'aux énergies LHC (Large Hadron Collider) en collision Pb-Pb. Le bras dimuon, sous-détecteur de ALICE, a en charge l'identification et la caractérisation de ces muons, via des chambres de trajectographie, un dipôle et un système de déclenchement appelé "trigger". Le système de déclenchement du bras dimuon est basé sur des chambres à plaques résistives (RPC). Après avoir fait l'analyse des données recueillies durant une campagne de tests au CERN, il est apparu que la résolution en temps, délivrée par l'électronique du détecteur, ne satisfaisait pas entièrement les performances requises. Nous avons alors développé une nouvelle technique de discrimination nommée ADULT (A DUaL Threshold) qui améliore la résolution en temps du détecteur. Cette électronique permet également d'optimiser plusieurs paramètres critiques du fonctionnement d'une RPC en mode streamer. Ce nouveau système de discrimination a amené l'équipe à développer une puce de microélectronique spécifique qui a été validée lors de tests réalisés au CERN. D'autre part, des simulations de collisions Pb-Pb ont été réalisées. Les spectres de masse invariante sont présentés ainsi que l'effet des coupures en impulsion transverse du "trigger" du spectromètre dimuon sur ces spectres de masse. D'autre part, la perte d'énergie des quarks dans le milieu nucléaire est introduite. Nous montrons et commentons les effets induits sur les résultats des simulations. De plus, deux techniques d'estimation de bruit de fond combinatoire sont mises en oeuvre. Il est alors montré que la technique de "l'event mixing" est mieux adapté que la méthode des "like - sign" pour l'estimation du bruit de fond combinatoire aux énergies LHC. Il est égalementmontré comment nous pouvons obtenir une estimation de la section efficace de production de beauté à l'aide de ces deux méthodes.