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1. Genard, Gilles. Développement d'un dispositif expérimental bas bruit: Application à l'astrophysique nucléaire et à l'analyse ultra-sensible de matériaux.

Degree: 2009, DIAL (Belgium)

This Ph.D. thesis focused on the setup of an experimental device providing low background conditions when detecting gamma rays. In this aim, a lead castle has been used in order to shield the germanium detector from the natural radioactivity. An anticoincidence has been applied between this detector and a plastic scintillator surmounting it to suppress the effect of a part of the cosmic rays. The motivation of this project was the study of nuclear reactions with an astrophysical interest which demands such conditions. A particular case is the proton capture reaction, which brings an additional source of noise when studied with a proton beam. Our idea is to work in reverse kinematics to avoid this problem, that is to inverse the function of the incident and target nuclei. We have therefore developed a hydrogen standard by means of ion implantation in silicon. Some other developments have been brought, including a new and clean beam line of the LARN accelerator, a cold trap, a target cooling system... After having determined the detection efficiency of the system and characterized the shieldings, we were able to use the setup to measure the cross section of the 13C(p,γ)14N and 15N(p,γ)16O reactions, which play a role in the stellar nucleosynthesis. The results are in good agreement with the literature. They validate our setup and the reverse kinematics measurement technique as well. An application in the field of highly sensitive material analysis is also presented.

Ce doctorat s'est concentré sur la mise au point d'un dispositif expérimental procurant des conditions bas bruit lors de la détection de rayonnements gamma. Dans ce but, un château de plomb a été utilisé afin de blinder le détecteur germanium contre la radioactivité naturelle. Une anticoïncidence a été appliquée entre ce détecteur et un scintillateur plastique le surmontant pour supprimer l'effet d'une partie des rayonnements cosmiques. La motivation de ce projet était l'étude de réactions nucléaires d'intérêt astrophysique nécessitant ce type de conditions. Un cas particulier est la réaction de capture d'un proton qui fait apparaitre une source de bruit supplémentaire lors de son étude en raison du faisceau de protons. Notre idée est de travailler en cinématique inverse pour éviter ce problème, c'est-à-dire inverser le rôle des noyaux incident et cible. Nous avons dès lors développé un standard en hydrogène par implantation ionique dans du silicium. Quelques autres développements ont été apportés comme une ligne faisceau nouvelle et propre de l'accélérateur du LARN, un doigt froid, un système de refroidissement de la cible... Après avoir déterminé l'efficacité de détection du système et caractérisé les blindages, nous avons pu utiliser le dispositif pour la mesure de la section efficace des réactions 13C(p,γ)14N et 15N(p,γ)16O qui jouent un rôle dans la nucléosynthèse stellaire. Les résultats sont en bon accord avec la littérature et valident donc notre dispositif ainsi que la technique de mesure en cinématique inverse. Une application pour l'analyse…

Advisors/Committee Members: FUNDP - SPHY_LARN (laboratoire d’analyses par réactions nucléaires), Terwagne, Guy, Lemaitre, Anne, Caudano, Yves, Descouvemont, Pierre, Ross, Guy.

Subjects/Keywords: Gamma spectroscopy; Low background setup; Nuclear astrophysics; Reverse kinematics

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APA (6th Edition):

Genard, G. (2009). Développement d'un dispositif expérimental bas bruit: Application à l'astrophysique nucléaire et à l'analyse ultra-sensible de matériaux. (Thesis). DIAL (Belgium). Retrieved from http://hdl.handle.net/2078.2/24877

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Genard, Gilles. “Développement d'un dispositif expérimental bas bruit: Application à l'astrophysique nucléaire et à l'analyse ultra-sensible de matériaux.” 2009. Thesis, DIAL (Belgium). Accessed February 20, 2019. http://hdl.handle.net/2078.2/24877.

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MLA Handbook (7th Edition):

Genard, Gilles. “Développement d'un dispositif expérimental bas bruit: Application à l'astrophysique nucléaire et à l'analyse ultra-sensible de matériaux.” 2009. Web. 20 Feb 2019.

Vancouver:

Genard G. Développement d'un dispositif expérimental bas bruit: Application à l'astrophysique nucléaire et à l'analyse ultra-sensible de matériaux. [Internet] [Thesis]. DIAL (Belgium); 2009. [cited 2019 Feb 20]. Available from: http://hdl.handle.net/2078.2/24877.

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Council of Science Editors:

Genard G. Développement d'un dispositif expérimental bas bruit: Application à l'astrophysique nucléaire et à l'analyse ultra-sensible de matériaux. [Thesis]. DIAL (Belgium); 2009. Available from: http://hdl.handle.net/2078.2/24877

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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation

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