Developpement d'un systeme ultra rapide pour le scan des emulsions nucleaires d'OPERA et etude sur la localistion des vertex de l'interaction des neutrinos a l'aide de ce systeme

Dans la continuite des experiences SuperKamiokande et K2K, OPERA (Oscillation Project with Emulsion tRacking Apparatus), cherchera a confirmer l'oscillation des neutrinos dans le secteur atmospherique. Utilisant une technique deja employee dans CHORUS et DONUT, la chambre a brouillard d'emulsion (Emulsion Cloud Chamber (ECC)), cette experience permettra la mise en evidence de l'oscillation nµ® nt par apparition de nt dans un faisceau pur de nµ. L'experience OPERA, avec ses ~100000 m2 d'emulsions nucleaires, necessite l'utilisation de systemes de scan automatiques ultra rapides. Les composantes optiques et mecaniques de ces systemes ont ete optimisees pour atteindre une vitesse de scan de ~20 cm2/heure par couche d'emulsion (44 μm d'epaisseur), tout en gardant une resolution sub-micrometrique. Dans la premiere partie de mon travail de these, je me suis consacree a l'optimisation des 4 systemes de scan au sein de l'unique station de scan francaise basee a Lyon. Une etude experimentale sur les performances d'un scan utilisant un objectif a sec a ete egalement realisee. Les resultats obtenus montrent que les performances d'un scan « a sec » sont similaires a celles d'un scan traditionnel utilisant un objectif a huile. La deuxieme partie de mon travail a consiste a valider la strategie actuellement utilisee dans OPERA pour la localisation et la reconstruction des vertex de l'interaction des neutrinos, a l'aide d'un test sur faisceau dedie. Les resultats obtenus confirment definitivement que la strategie proposee est bien adaptee a la recherche du lepton tau.