L'UNIVERSITÉ de MONTRTÉAL À TRIUMF: HISTORIQUE

L'Université de Montréal s'est impliquée dans le programme expérimental de TRIUMF dès 1972, avant même que le cyclotron soit opérationnel. Jean-Michel Poutissou, qui venait de terminer sa thèse, acceptait un poste postdoctoral et partait pour Vancouver pour organiser le programme expérimental, avec l'aide du Professeur David Measday, de l'Université de la Colombie Britannique. Comme il n'y avait pas encore de faisceau disponible à TRIUMF, il effectuait quelques expériences au Laboratoire Lawrence, à Berkeley, Californie. Puis il était promu associ&ecute; de recherche, toujours avec l'Université de Montréal. Jean-Pierre Martin se joignait au groupe et apportait sa collaboration, très appréciée, dans le domaine de l'électronique et des systèmes d'acquisition de données. Renée Poutissou, qui venait de finir sa thèse, acceptait un poste postdoctoral, puis un poste d'associée de recherche et venait ainsi renforcer le groupe de l'Université de Montréal à TRIUMF.

En 1974, les premiers faisceaux de pions et de muons étaient disponibles à TRIUMF. Le groupe de Montréal et celui de David Measday possédaient deux cristaux d'iodure de sodium de grandes dimensions (TINA pour ``TRIUMF INa'' et ``MINA pour Montréal INa), bien adaptés à la détection des électrons, positrons et rayons gamma. Les premières expériences utilisèrent ces deux cristaux pour l'étude de la capture des pions négatifs par l'hydrogène, avec émission de deux rayons gamma. Un groupe (TINA-MINA) comprenant des chercheurs de TRIUMF et d'universités canadiennes élaborait alors un programme expérimental plus complet, fondé sur l'utilisation de ces cristaux.

Au programme expérimental figuraient une étude de la capture radiative du pion (pi+ -> e+ nu_e gamma) puis une recherche du mode rare de désintégration du muon positif en positron et rayon gamma (mu+ -> e+ gamma). Nous avions commençé à travailler sur la capture radiative du pion. C'est alors qu'une rumeur se propageait dans la communauté scientifique: la désintégation mu -> e gamma aurait été observée au laboratoire suisse SIN (aujourd'hui PSI). Considérant l'intérêt indiscutable de la désintégration mu -> e gamma, le groupe TINA-MINA décidait de mettre tout l'effort sur la recherche de ce processus, qui viole la conservation des saveurs leptoniques, et qui n'existe pas dans la modèle standard des interactions électrofaibles. En peu de temps on obtenait une limite supérieure de 4.0 x 10-9. Les résulats de l'expérience étaient aussi utilisés pour obtenir une limite supérieure sur le processus mu -> e gamma gamma. À ce moment là le groupe de Montréal s'était enrichi avec l'arrivée de Claude Leroy et de Georges Azuelos. L'intérêt du groupe TINA-MINA s'orientait alors dans la recherche de ces processus interdits par la conservation des saveurs leptoniques. Après avoir considéré une nouvelle proposition de recherche du processus mu -> e gamma, le choix du groupe se portait sur la conversion muon-électron dans un noyau, soit le processus mu- (A,Z) -> e- (A,Z). Des physiciens du CNRC (Conseil National de Recherche du Canada) et de l'Université Carleton (Ottawa) manisfestèrent un grand intérêt pour le projet, et il fut décidé de construire une chambre à projection temporelle (TPC). Elle fut construite dans les laboratoires CNRC-Carleton et fut la première chambre à projection temporelle utilisée dans une expérience de physique. Après discussions le titane (Ti) se présentait comme un bon choix pour la cible, et la recherche s'orienta vers l'étude des réactions de capture mu- Ti -> e- Ti (conversion muon-électron) et mu- Ti -> e+ Ca (conversion muon-positron). Ces études débouchèrent sur des limites supérieures de 4.0 x 10-12 et 4.0 x 10-11, respectivement.

Durant ces études une autre expérience était suggérée par Georges Azuelos: une mesure du taux de la capture radiative du muon négatif par le proton, mu- p -> nu_mu n gamma, un processus très rare qui n'avait jamais été observé, ni même recherché.

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