ULB - Faculté des Sciences
Service de Physique des Particules élémentaires

Laboratoire de BA-3 en physique du cours
Techniques de la Physique Expérimentale PHYS-F-301 (3 ECTS)
M.Sferrazza et G.Wilquet

Informations générales

Les étudiants se divisent en deux groupes approximativement égaux. Un groupe effectue les TP chez M.Sferrazza et l'autre chez G.Wilquet.

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Accès à la page personnelle de G.Wilquet 

Mesure du temps de vie du muon chez G.Wilquet

Esprit du laboratoire

Le but du laboratoire est de mettre en pratique les chapitres essentiels du cours sur l'inférence statistique - tests d'hypothèse et estimation - et les méthodes de simulation en réalisant une expérience complète, la mesure du temps de vie du muon :

  1. discussion sur l'origine et le flux de muons atmosphériques,
  2. conception de principe du dispositif expérimental,
  3. calibration du détecteur,
  4. réalisation d'une logique de signaux digitaux conduisant à une mesure des temps de vie,
  5. acquisition des données par un programme existant basé sur LabView,
  6. génération d'un fichier de données simulées similaires aux données réelles,
  7.  développement d'un programme d'estimation du temps de vie et de son erreur basé sur la méthode du maximum de vraisemblance ou des moindres carrés,
  8. mise au point par l'analyse des données simulées,
  9. analyse des données réelles,
  10. test d'hypothèse sur le résultat et discussion des biais.

Déroulement du laboratoire

Afin de satisfaire à l'esprit du laboratoire, la taille des groupes est limitée à 2, voire 3 si nécessaire.

  1. La compréhension de l'origine et le flux de muons atmosphériques et la conception de principe du dispositif expérimental font l'objet d'une discussion interactive d'une demi-journée entre étudiants et enseignant.
  2. Une journée et demie sont consacrées à la calibration, la réalisation de la logique et la mise en route de l'acquisition des données.
  3. Pendant la prise de données, les programmes de simulation et d'analyse sont développés et ces derniers sont testés sur les données simulées.
  4. Au début du dernier après-midi, la prise de données est arrêtée et les données réelles sont analysées et les résultats sont discutés.
  5. Un rapport est écrit qui décrit succinctement les aspects principaux des différentes étapes du laboratoire.

Prérequis

Les notions vues au cours devraient être familières : il est donc fortement recommandé de (re)lire le cours avant le début du stage [PHYS-F-301]. Le laboratoire fait appel à des notions de physique des particules. Il est donc conseillé de revoir les grandes lignes du cours [PHYS-F-305]