10 décembre 2018

En 2018, l’Irfu participe à une publication CUPID-0: the first array of enriched scintillating bolometers for 0νββ decay investigations qui fait le point sur une première matrice de bolomètres installés au laboratoire du Gran Sasso en Italie dont l’objectif est de traquer la désintégration double beta sans émission de neutrino (0νββ) qui révèlera la nature des neutrinos. Cette publication décrit l’intégration des détecteurs, leurs tests et leur mise en service pour une première prise de données qui a démarré en 2017 avec la participation à différentes étapes des chercheurs de l’Irfu et IN2P3. Les résultats des tests montrent une très bonne réponse de l’électronique et des systèmes cryogéniques. La valeur médiane en résolution en énergie prouve l’efficacité inégalée de cette technique de mesure de la radioactivité permettant de dissocier la désintégration beta de celle de type alpha, source de bruit de fond dans ces recherches.

04 octobre 2018

 

Quelle est la masse des neutrinos ? Pour répondre à cette question fondamentale l'expérience KATRIN a été conçue et construite par une collaboration internationale au Karlsruhe Institute of Technology. Le 11 juin 2018 un colloque international a marqué le début de la prise de données. Les premiers spectres d’électrons issus de la désintégration du tritium ont été analysés par une chaine d’analyse développée à l’Irfu. Tout est conforme aux spécifications demandées et la première longue campagne de prise de données pour la physique peut démarrer.  Premiers résultats  attendus en 2020.

17 juillet 2018

La quête des sources de rayons cosmiques, c’est à dire des particules hadroniques arrivant sur Terre avec des énergies tellement grandes qu’elles dépassent largement celles des collisionneurs créées par l'homme comme le LHC, est en cours depuis plusieurs décennies. Bien qu'étant ultra-relativistes, les rayons cosmiques sont déviés par les champs magnétiques présents dans tout l'Univers et leur direction d’arrivée sur la Terre ne nous renseigne donc plus sur leur origine. À ce jour, aucune source n’a pu être identifiée dans la distribution des directions d'arrivée des rayons cosmiques et le mécanisme d’accélération de ces particules reste encore une énigme.

Mais depuis quelques années, un nouvel angle d’attaque sur le mystère de l’origine des rayons cosmiques a été développé (par les physiciens de l’Irfu entre-autres): "l'astronomie multi-messager". Dans ces recherches, on utilise le fait que les interactions fondamentales créent des liens uniques entre différentes particules de haute énergie. Des observations combinées de divers messagers cosmiques pourraient en effet fournir les informations manquantes sur les phénomènes violents à l'origine des rayons cosmiques.

 

18 juin 2018

Un nouveau chantier s’ouvre aujourd’hui, vendredi 15 juin 2018, au LHC, le grand collisionneur de hadrons. Initié en 2011, ce projet vise à mettre en service d’ici à 2026 un LHC haute luminosité (HL-LHC) qui permettra d’augmenter le nombre de collisions protons-protons et de récolter davantage de données. La France contribue de manière importante à ce projet (à hauteur de 180M€, masse salariale incluse). Les équipes du CNRS et du CEA participent en particulier à la recherche et aux développements technologiques sur les aimants supraconducteurs ainsi qu’à la jouvence des détecteurs et de l’accélérateur. Côté français, ce sont ainsi plus de 400 scientifiques qui accompagnent le renouveau du plus grand et du plus puissant collisionneur de particules au monde.

communiqué de presse CEA-CNRS

actualité du CERN

 

 

 

04 juin 2018

Les collaborations Atlas et CMS, auxquelles participent des équipes du CEA/Irfu et du CNRS/IN2P3, ont annoncé le 4 juin 2018 à la conférence LHCP l’observation directe du couplage du quark top au boson de Higgs. Etudier l'interaction entre le boson de Higgs et la particule élémentaire la plus lourde que l'on connaisse, le quark top, est une voie de recherche des effets de la nouvelle physique, qui doit prendre le relai du modèle standard.

Les résultats des analyses, orchestrées par des physiciens de l’Irfu/DPhP , ont conduit à l’observation de ce processus rare et sont en accord avec les prédictions du modèle standard. Ces prochaines années, les deux expériences collecteront bien plus de données et amélioreront la précision de leurs mesures, ce qui pourrait permettre de mettre à jour une déviation par rapport à la prédiction du modèle standard.

article CMS: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.231801

article Atlas soumis à publication, lien arXiv :https://arxiv.org/abs/1806.00425

 

27 mars 2018

L’expérience STEREO a présenté ses premiers résultats de physique lors des 53èmes Rencontres de Moriond1. STEREO est un détecteur de neutrinos formé de six cellules de liquides scintillants qui mesure, depuis novembre 2016, les antineutrinos electroniques produits par le réacteur à haut flux de neutrons de Grenoble à 10 mètres du cœur du réacteur.

L’existence d’un quatrième état du neutrino, appelé neutrino stérile, pourrait expliquer le déficit du flux de neutrinos détecté à courte distance des réacteurs nucléaires par rapport à la valeur attendue. En effet cette anomalie pourrait résulter d’une oscillation à courte distance qui ferait que l'on détecte moins d'antineutrinos electroniques attendus car ils disparaitraient en neutrinos stériles.

Les premiers résultats obtenus en 2018 après 66 jours de données excluent une partie significative de l’espace des paramètres. L’expérience continuera jusqu’à fin 2019 à prendre des données. En multipliant par quatre la statistique et en réduisant au minimum les erreurs systématiques d’analyse, STEREO sera en mesure de trancher sur l’existence de cette 4ieme famille de neutrinos.

 

1 53rd Rencontres de Moriond Electroweak session https://indico.in2p3.fr/event/16579/

07 mars 2018

La collaboration T2K, dont le but est l’étude et la mesure des oscillations de neutrinos, publie de nouveaux résultats sur l’interaction des neutrinos avec les noyaux. Cette étude, dans laquelle le groupe T2K de l’Irfu joue un rôle prépondérant, est capitale dans la mesure où elle permet de contraindre l’incertitude dominante sur les paramètres d’oscillation. Pour la première fois les protons qui sortent de l’interaction neutrino-noyau ont été caractérisés en utilisant de nouvelles variables capables de mettre en évidence les effets nucléaires.

23 décembre 2018

Un travail théorique associant des chercheurs du Ganil, de l’Université de Huelva en Espagne et de l’Institut de Physique Racah en Israël, permet de confirmer la nature vibrationnelle du cadmium-110 lorsqu’il a été excité, tout en reproduisant des observations expérimentales qui remettaient cette nature en question. En effet, depuis les années 70, des expériences montraient des états non vibrationnels dits « intrus ». Ces nouveaux résultats, qui sont en train d’être étendus à l’ensemble des isotopes pairs du cadmium, résolvent donc une problématique vieille de plusieurs dizaines d’années et ont fait l’objet d’une mise en exergue de l’éditeur de la revue Physical Review C.

20 novembre 2018

Au cours d’une expérience réalisée au GANIL à Caen (France), une équipe internationale, menée par des chercheurs de l’Irfu et de l’Université d’Oslo, a étudié la forme du noyau de Zirconium-98. La forme d’un noyau correspond à la zone où ses protons et neutrons peuvent se trouver. La comprendre, c’est arriver à maîtriser le comportement de chacun d’eux et leur agencement liés à la force nucléaire. L’objectif était de déterminer la forme du noyau dans différents états excités. Les résultats donnent un scénario complexe, pour lequel trois formes différentes – sphérique, légèrement déformée et fortement déformée – coexistent au sein du même noyau suivant qu’il est dans son état fondamental ou excité. De plus, son noyau voisin, le Zirconium-100 avec seulement deux neutrons en plus, se comporte à l’inverse. Ce changement soudain de la forme de ces deux isotopes est un phénomène rare qui permet de contraindre fortement les modèles de structure nucléaire. Ces résultats ont fait l’objet d’une publication dans la revue Physical Review Letters [1].

07 novembre 2018

Dans le cadre du projet de jouvence du spectromètre CLAS en vue de la montée en énergie à 12 GeV du faisceau d’électrons du Jefferson Lab (USA), l’Irfu a mené une R&D pendant plus de 10 ans pour concevoir et réaliser un trajectographe de nouvelle génération, employant des détecteurs Micromegas minces et flexibles qui sont désormais en fonctionnement auprès du nouveau spectromètre CLAS12. Après un an d’installation, ce trajectographe est opérationnel et  remplit les caractéristiques attendues avec plus de 95 % d’efficacité de detection et une résolution spatiale de moins de 100μm. Après une prise de données dédiée pour mesurer les réponses des détecteurs, le nouveau spectrometre CLAS12 est à ce jour en prise de données pour l'experience de physique DVCS auquelle participe aussi l'Irfu et dont l'objectif est la mesure de la structure interne du proton en 3 dimensions. 

Ce projet de trajectographe, issu d’une collaboration étroite entre les départements d’ingénierie et de physique de l’Irfu (le DEDIP, le DIS et le DPhN) est une réussite exceptionnelle et a donné lieu à d’autres  projets pour de nombreuses expériences de physique depuis la chasse aux particules au LHC à l'imagerie muonique des pyramides, ainsi qu’à un transfert de savoir-faire à un industriel.

21 septembre 2018

Le premier triplet de multipôles supraconducteurs du spectromètre S3, l’une des salles d’expériences de l’installation Spiral2, est arrivé au Ganil le 29 août 2018.

L’aimant, d’une masse de 2,8 tonnes, mesure 1,8 m de long et presque autant de haut. Ce type d’aimant, très compact malgré le nombre de fonctions optiques qu’il permet de générer (quadrupôle, sextupôle, octupôle et dipôle), est le premier d’une série de sept à être livré au Ganil.

Le champ magnétique est généré par du conducteur en alliage niobium-titane (NbTi) disposé dans un matrice époxy/fibre de verre, à la température de l’hélium liquide (4,2 kelvins). Les amenées de courant, constituées de deux types de supraconducteur à haute température, sont refroidies à l’azote.

Il s’agit d’un design unique fruit d’une collaboration entre le Ganil, le CEA/Irfu, le laboratoire américain d’Argonne Nat. Lab. et les deux industriels qui ont en charge le prototypage et la série (Advanced Magnet Lab. pour les bobines supraconductrices, Cryomagnetics. Inc pour les cryostats et l’intégration).

Cet élément a été financé par l’EQUIPEX n° 10-EQPX-0046, attribué à S3 par l’Agence Nationale de la Recherche en 2011.

Contacts: Antoine Drouart, Myriam Grar (Ganil) et Hervé Savajols (Ganil)

31 août 2018

Dans un article publié en août 2018 dans la revue Nature, la collaboration CLAS de Jefferson Lab (USA) rapporte une étude extensive sur les corrélations de courte portée entre nucléons dans différents noyaux. La conclusion va à l’encontre de l’intuition, indiquant que plus le ratio du nombre de neutrons sur le nombre de protons dans un noyau est grand, plus la vitesse des protons est grande par rapport à celle des neutrons. Ces protons très rapides pourraient être une clé pour comprendre la formation de systèmes ultra-riches en neutrons comme les étoiles à neutrons ainsi que leur coalescence observée pour la première fois il y a un an. Ce phénomène est d’autant plus important qu’il pourrait contribuer à la création des éléments lourds de l’Univers.

27 juillet 2018

NFS (Neutrons For Science) est une aire expérimentale de l’installation Spiral2 (Ganil, France) qui fournira des faisceaux de neutrons de grande intensité pour des énergies allant de 0.5 à 40 MeV. Ces derniers seront créés par collision des faisceaux de particules chargées de Spiral2 avec des cibles de carbone, béryllium ou lithium, grâce à un élément clé de NFS, le convertisseur. La conception de celui-ci constitue un réel défi puisqu’il doit résister à une grande puissance déposée par les faisceaux intenses de Spiral2. Dans ce cadre, l’Irfu a conçu et réalisé un convertisseur capable de soutenir une puissance de 2 kW. Les faisceaux de neutrons de NFS permettront d’obtenir des informations dans un domaine en énergie encore peu exploré. La physique fondamentale, la modélisation des réactions nucléaires et les bases de données nucléaires bénéficieront ainsi d’un outil unique.

27 juillet 2018

Le Ganil (Grand accélérateur national d’ions lourds) réalise sa campagne d’expériences 2018 d’avril à juillet. Pendant les quatre mois de fonctionnement des accélérateurs, des expériences en physique nucléaire, physique atomique et sciences des matériaux seront conduites par des équipes de recherche du monde entier. Des industriels seront également accueillis au Ganil.

Pendant cette période, les accélérateurs du Ganil fonctionneront 24h/24 et 7 jours sur 7. Pour permettre aux chercheurs de mener leurs recherches dans les meilleures conditions, personnels techniques et scientifiques se relaient au laboratoire pour paramétrer le faisceau et s’assurer du bon déroulement des expériences.

 

04 juin 2018

Un programme scientifique important est consacré à la structure tridimensionnelle du proton en termes de ces constituants élémentaires, quarks et gluons. Une nouvelle génération d’installations expérimentales, à Jefferson Lab (US), au CERN, et peut-être plus tard auprès d’un futur collisionneur électrons-ions (EIC), devrait permettre de réaliser une tomographie du proton avec une précision inégalée. Le succès de ce programme passe par l’extraction de quantités appelées distributions de partons généralisées (GPD) à partir d’une grande variété d’observables. L’Irfu, en partenariat avec des instituts américain, espagnol et italiens, a franchi une étape décisive en construisant de manière systématique des modèles de GPD obéissant à priori à toutes les contraintes théoriques requises. Ces résultats font l’objet de deux publications dans les revues à fort impact Eur. Phys. J. C.  [1] et Phys. Lett. B [2].

18 mai 2018

Lors des collisions d’ions lourds ultra-relativistes auprès de l’accélérateur LHC du CERN, un nouvel état de la matière est formé : le plasma de quarks et de gluons (QGP). Il s’agit d’une sorte de “soupe” très dense et très chaude où ne figurent que les constituants les plus élémentaires de la matière. Quelques microsecondes après le Big Bang, l’Univers serait passé par cet état. A cause des interactions entre ses constituants, le QGP s’écoule tel un fluide. Au LHC, les interactions entre constituants du QGP sont si fortes que même des objets aussi massifs que les quarks charmés sont emportés par cet écoulement, comme l’avait suggéré la mesure du flot du J/ψ (particule composée d’un quark charme et de son antiparticule) d’ALICE lors de la première campagne du LHC (voir fait marquant 2013). Ce résultat vient d’être confirmé par la collaboration ALICE grâce aux données de la nouvelle campagne du LHC (2015-2018). La précision obtenue a permis de mettre en évidence la nécessité d’inclure de nouveaux mécanismes dans les modèles théoriques. Le groupe de Saclay a joué un rôle clé dans l’analyse de ces données.

04 mai 2018

Une étude théorique récente de l’Irfu a permis d’infirmer un mécanisme lié à la matière noire prétendant expliquer l’anomalie de la durée de vie du neutron. En effet, les contraintes fortes, extraites de ce mécanisme, rendent impossible la prédiction théorique des étoiles à neutrons de 2 masses solaires dont on connait pourtant l’existence. Cette étude a été conduite en collaboration avec des physiciens de l’Université d’Adélaïde en Australie, et sera prochainement publiée dans la revue J. Phys. G. Basé sur des calculs théoriques de physique nucléaire, combinés à des observations astronomiques, ce cas illustre bien la fécondité des approches transverses en physique.

02 février 2018

Au cours d’une expérience réalisée auprès de l’accélérateur de l’Australian National University (Canberra, Australie), une collaboration franco-australienne (Ganil Caen, IPN Orsay, Irfu/DPhN Saclay, ANU Canberra) a pour la première fois identifié en numéro atomique Z jusqu’au plutonium (Z=94), et en masse A les fragments créés dans des réactions de quasi-fission. Pour cette étude, les réactions de quasi-fission ont été induites lors de collisions entre des ions projectiles de 48Ti , accélérés à 276 MeV, et des atomes cibles de 238U. Les numéros atomiques ont été déduits des émissions caractéristiques de rayons X de fluorescence et les masses des corrélations angulaires et des vitesses des fragments émergents. Les données collectées mettent en évidence des effets de couches qui intensifient la production de noyaux autour du nombre magique Z=82 (plomb) dans les réactions de quasi-fission. Ces résultats, qui vont permettre d’optimiser les expériences visant à créer des éléments toujours plus lourds par fusion, ainsi que les perspectives ouvertes grâce à cette approche expérimentale originale dans le domaine de la fission et fusion nucléaires ont donné lieu à une publication dans la revue Physical Review Letters (M. Morjean et al., Phys. Rev. Lett. 119, 222502).

21 décembre 2018

L'observatoire Cherenkov Telescope Array (CTA) annonce aujourd’hui la signature de trois conventions qui permettront de construire son site austral au Chili, plus précisément sur les terrains de l’ESO à 11km au sud-est du Très grand télescope (VLT) dans le désert d'Atacama. CTA sera formé d’un réseau de 118 télescopes répartis sur deux sites, un dans l’hémisphère Nord et un autre dans l’hémisphère Sud. Les équipes du CNRS et du CEA ont notamment participé au choix de l’implantation dans l’hémisphère Sud et préparent les instruments pour les télescopes. Les premières observations gamma de l’Univers par CTA sont attendues dès 2022.

L’astronomie en rayons gamma témoigne des phénomènes les plus violents de l’Univers comme l’explosion d’étoiles massives en fin de vie (supernovae), l’activité de trous noirs galactiques, la fusion de trous noirs ou les sursauts gamma. En l’associant avec l’observation en infrarouge, visible et en rayons X, elle devrait permettre une meilleure compréhension des « accélérateurs de particules » naturels que sont ces « monstres » cosmiques. Les physiciens espèrent également observer l’annihilation de la matière noire via l’émission gamma qui l’accompagnerait, et ainsi, la démasquer enfin. 

Les télescopes Tcherenkov, comme Hess en Namibie, Magic aux îles Canaries et Veritas aux Etats-Unis, détectent au sol la lumière bleutée produite par l'interaction avec l'atmosphère des rayons gamma de très haute énergie. Afin de couvrir la totalité de la voûte céleste, deux réseaux de télescopes de ce type doivent être installés, l’un dans l’hémisphère Nord et le deuxième dans l’hémisphère Une centaine de télescopes au total, érigés spécifiquement pour CTA, permettra d'étudier les phénomènes cataclysmiques de l'Univers avec des performances dix fois supérieures à celles des instruments existants. 

30 novembre 2018
Les pouponnières d’étoiles interagissent avec leur environnement

Les régions de formation d'étoiles les plus intenses de l'Univers jeune interagissent fortement avec leur environnement par des échanges rapides de gaz. Cette découverte a été faite au coeur d'une des plus lointaines galaxie massives découverte en 2015 par le satellite Planck et baptisée "l'Emeraude". Elle a été réalisée par une équipe internationale d’astronomes, notamment de l’Institut d’astrophysique spatiale (Université Paris-Sud/CNRS), du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (Aix-Marseille Université/CNRS) et du Département d'Astrophysique-Laboratoire Astrophysique Instrumentation Modélisation (CEA/CNRS/Université Paris Diderot) et permet ainsi d' approfondir la compréhension de la phase d'évolution rapide des galaxies massives, il y a environ 11 milliards d’années. Cette étude est publiée, au travers de deux articles, dans la revue Astronomy & Astrophysics du 30 novembre 2018.

08 novembre 2018
Remarquable série de résultats scientifiques de cet observatoire spatial X japonais

Malgré une courte période d’avtivité, le satellite à rayons X Hitomi de l’agence spatiale japonaise Jaxa a montré tout son potentiel et livré aux scientifiques des informations de premier plan d’objets célestes très divers. Dans une série de travaux basés sur ces observations et réunis dans un numéro de la revue PASJ (Publications of the Astronomical Society of Japan), la collaboration Hitomi à laquelle est associée une équipe de chercheurs du Département d’Astrophysique du CEA-Irfu de Saclay expose une série de résultats mettant notamment à profit l’exceptionnel pouvoir de résolution spectrale du spectromètre SXS, l’un des instruments de la plateforme. Au cœur de ces travaux figurent notamment une étude détaillée de la dynamique du plasma au centre d’un noyau actif de galaxie, celle de l’éjecta de plusieurs restes de supernova, de la composition de matière dans un système binaire ou la recherche de  corrélations X et radio du pulsar du Crabe grâce à la haute résolution temporelle. Effectuées lors de la phase de vérification et d’étalonnage des instruments avant la défaillance du satellite, ces observations et la qualité des résultats obtenus confortent la communauté dans le choix des instruments et dans celui du fort potentiel de la haute résolution spectrale X. Cette démarche est au cœur du successeur de Hitomi, Xrism (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) et du projet spatial majeur X de l’ESA Athena dans lequel le CEA est fortement impliqué.

07 novembre 2018

Un prototype de la caméra MXT est arrivé au CNES de Toulouse le 25 octobre 2018. Il s’agit du « Structural and Thermal Model », qui sera intégré au télescope qui partira en Chine pour être monté sur le modèle de qualification du satellite SVOM.

 

L’objectif de ce modèle est de valider la conception thermo-mécanique de la caméra. Il permet également de vérifier la capacité de fabrication et d’assemblage des différents constituants, qui représentent plus de 1000 éléments. Le modèle réalisé comprend tous les sous-ensembles de la caméra avec un bon niveau de représentativité du modèle de vol, aussi bien sur sa conception externe (interfaces avec le télescope) que sur sa conception interne (harnais, connecteurs…). Les parties électriques (détecteur, cartes d’électronique, moteur) sont remplacées par des masselottes et des chaufferettes pour simuler leurs comportements mécaniques et thermiques. 

23 octobre 2018

Ce projet WHOLESUN vient d’être financé pour une durée de six années par une prestigieuse bourse Synergy du Conseil européen de la recherche (ERC). Cinq experts Européens du Soleil et des étoiles, issus du département d’Astrophysique du CEA-Irfu / UMR AIM, du Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) en Allemagne, de l'Université de St Andrews au Royaume-Uni, de l'Université d'Oslo en Norvège et de l'Institut d'Astrophysique des Canaries (IAC), vont mettre en commun leurs savoir-faire et connaissances de la dynamique de notre étoile et de ses jumeaux. L’objectif est de déterminer au cours des six prochaines années comment le champ magnétique est généré à l'intérieur du Soleil et comment il crée des tâches solaires à sa surface et des éruptions dans son atmosphère hautement stratifiée. À cette fin, l'équipe développera le modèle du Soleil complet le plus avancé à l'aide des super ordinateurs les plus puissants, dits Exa-scale et le contraindra avec les observations venant de missions spatiales, tel que Solar Orbiter de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) qui sera lancé en 2020.

04 octobre 2018
Nouveaux résultats d'un grand catalogue d'amas de galaxies

À l’aide de l’observatoire XMM-Newton de l’ESA, une équipe internationale, dirigée par Marguerite Pierre du Département d'Astrophysique-Laboratoire AIM du CEA-Irfu  vient de révéler les derniers résultats du sondage XXL, le plus vaste programme d’observation en rayons X réalisé à ce jour par le satellite XMM. Le deuxième lot de données qui vient d'être publié dans un numéro spécial de la revue Astronomy & Astrophysics, comprend des informations sur 365 amas de galaxies et sur 26 000 noyaux galactiques actifs (AGN). Par l'examen profond de deux grandes régions du ciel, le sondage XXL est la première étude en rayons X à détecter suffisamment d’amas de galaxies et d’AGN pour permettre de retracer la structure à grande échelle de l'Univers et son évolution dans le temps avec des détails sans précédent.

26 septembre 2018

Les premiers photons X sur le télescope MXT de SVOM ont été détectés fin aout août avec un modèle d’ingénierie. Ceci représente une étape importante dans la validation de la conception de la chaîne de détection.
Le télescope MXT, pour Microchannel X-ray Telescope, équipera le satellite SVOM, une collaboration entre la France (CNES) et la Chine (CAS, CNSA) destinée à étudier les sursauts gamma. Il détectera les rayons X mous (0,2 à 10 KeV) au début de l’émission rémanente, et permettra de fournir une meilleure position du sursaut. L’Irfu est chargé de la conception de la caméra de ce télescope, intégrant un spectro-imageur X de type pnCCD monté sur une céramique dédiée. Le modèle de vol du détecteur doit être intégré dans la caméra dans un an.

 

17 juillet 2018

La quête des sources de rayons cosmiques, c’est à dire des particules hadroniques arrivant sur Terre avec des énergies tellement grandes qu’elles dépassent largement celles des collisionneurs créées par l'homme comme le LHC, est en cours depuis plusieurs décennies. Bien qu'étant ultra-relativistes, les rayons cosmiques sont déviés par les champs magnétiques présents dans tout l'Univers et leur direction d’arrivée sur la Terre ne nous renseigne donc plus sur leur origine. À ce jour, aucune source n’a pu être identifiée dans la distribution des directions d'arrivée des rayons cosmiques et le mécanisme d’accélération de ces particules reste encore une énigme.

Mais depuis quelques années, un nouvel angle d’attaque sur le mystère de l’origine des rayons cosmiques a été développé (par les physiciens de l’Irfu entre-autres): "l'astronomie multi-messager". Dans ces recherches, on utilise le fait que les interactions fondamentales créent des liens uniques entre différentes particules de haute énergie. Des observations combinées de divers messagers cosmiques pourraient en effet fournir les informations manquantes sur les phénomènes violents à l'origine des rayons cosmiques.

 

23 mai 2018
L'Agence Spatale Europénne retient la mission d'exploration des galaxies

Le télescope spatial infrarouge SPICA vient d’être présélectionné par l’agence spatiale européenne (ESA) afin de participer à la compétition finale qui verra en septembre 2021 le choix de la prochaine mission de taille moyenne de l’ESA (mission M5). SPICA est un télescope infrarouge de grande taille (diamètre 2,5 m) entièrement refroidi à une température de seulement quelques degrés au dessus du zéro absolu. Ce concept a été proposé à l’ESA dans le cadre de la compétition pour la mission M5 du programme « Cosmic Vision » (25 propositions soumises) par un consortium de laboratoires de recherche Européens mené par la Hollande en collaboration étroite avec l’agence spatiale japonaise (JAXA), et auxquels participent en France le CEA, le CNRS et leurs universités associées avec le support du CNES.

22 mai 2018
De nouvelles méthodes statistiques révèlent les plus fins détails de l'Univers

Une équipe dirigée par l'Université College de Londres (UCL), en collaboration avec le Département d'Astrophysique du CEA-Irfu, vient d'améliorer considérablement l'analyse des cartes de matière noire dans l'Univers grâce à de nouvelles méthodes d'analyse de données. Les cartes produites par cette analyse démontrent la puissance de ces nouvelles méthodes innovantes pour analyser les futurs grands ensembles de données comme ceux attendus de la prochaine grande mission cosmologique EUCLID. Ces résultats sont publiés dans la revue MNRAS.

15 mai 2018

La matière noire constitue environ 85% de la matière dans l’Univers et sa nature n’est toujours pas dévoilée. L’observatoire H.E.S.S. situé en Namibie scrute la région centrale de notre Galaxie à la recherche de rayons gamma mono-énergétiques issus de la collision d’hypothétiques WIMPs, particules élémentaires privilégiées candidates à la matière noire. La recherche menée avec 10 ans d’observations du centre de notre galaxie avec la phase 1 de H.E.S.S. s’avère infructueuse mais permet de poser les plus fortes contraintes à ce jour sur le taux d’annihilation de WIMPs dans la gamme de masse du TeV. Ces résultats viennent d’être publiés dans Physical Review Letter: Phys. Rev. Lett. 120, 201101 (2018).

10 mai 2018
THESEUS pré-sélectionnée pour une mission M5 de l'ESA

Le 7 mai 2018, l'Agence spatiale européenne (ESA) a annoncé les trois missions spatiales sélectionnées, sur les 25 proposées, pour la cinquième mission de classe moyenne de l'ESA dans son programme scientifique Cosmic Vision, dont la date de lancement est prévue en 2032. L'une de ces trois missions est le projet THESEUS (Transient High-Energy Sky et Early Universe Surveyor), un projet développé ces dernières années par un grand consortium européen dans lequel le Département d'Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu joue un rôle majeur. THESEUS vise à explorer l'Univers précoce (le premier milliard d'années) grâce à des sursauts gamma (GRBs), les explosions les plus extrêmes du cosmos, et à fournir une détection, une localisation précise et une mesure de la distance des sources d'ondes gravitationnelles et de neutrinos, ainsi que de nombreuses autres sources célestes transitoires.

30 avril 2018
Les lois de la naissance des étoiles remises en question

Une équipe internationale menée par des chercheurs du CNRS, de l’université Grenoble Alpes et du Département d'Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu vient bouleverser l’idée que l’on se faisait de la formation des étoiles. La précision des observations offertes par le Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama (ALMA - Atacama Large Millimeter Array) a permis de mesurer la quantité de cœurs massifs progéniteurs d’étoiles au sein d’une région lointaine très active de notre galaxie, et ainsi de montrer que leur proportion y est plus élevée que celle attendue. Publiés le 30 avril 2018 dans Nature Astronomy, ces résultats pourraient remettre en cause une loi astrophysique sur laquelle reposent de nombreuses connaissances actuelles.

19 avril 2018

La distribution des différentes masses d'étoiles formées à partir d'un nuage de gaz vient d'être reproduite avec succès par deux chercheurs du Département d'Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu. L'effondrement d'un nuage de gaz de 1000 masses solaires a pu être reconstitué grâce à des simulations numériques faisant varier la densité et l'influence de la turbulence. Les résultats de ces simulations montrent l'émergence d'une masse caractéristique qui correspond bien à celle observée et ceci de façon largement indépendante des conditions initiales et directement liée au comportement du gaz. Cela conduit à une très bonne reproduction des différentes masses d'étoiles observées. Jusqu'ici la distribution de masse des étoiles restait largement inexpliquée. Ces résultats sont publiés dans deux articles de la revue Astronomy & Astrophysics.

 

09 avril 2018

La collaboration internationale H.E.S.S., à laquelle contribuent le CNRS et le CEA, publie le bilan de quinze années d’observations en rayons gamma de la Voie Lactée. Ses télescopes installés en Namibie ont permis d’étudier des populations de nébuleuses à vent de pulsar, des restes de supernovæ, mais aussi des micro-quasars, jamais détectés en rayons gamma. Ces études sont complétées par des mesures précises comme celles de l'émission diffuse au centre de notre galaxie. Cet ensemble de données servira désormais de référence pour la communauté scientifique internationale. Quatorze articles, soit le plus vaste ensemble de résultats scientifiques dans ce domaine, sont publiés le 9 avril 2018 dans un numéro spécial de la revue "Astronomy & Astrophysics".

03 avril 2018
Détection par ALMA de l'émission polarisée de la proto-étoile B335

Une équipe internationale conduite par le Département d'Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu vient de montrer pour la première fois que le champ magnétique joue un rôle fondamental dans l'effondrement des proto-étoiles. Grâce à des observations obtenues au grand radiotelescope ALMA (Atacama Large Millimeter Array) au Chili, les chercheurs ont mesuré la polarisation des poussières au sein de la proto-étoile B335. Cette polarisation, émission de lumière dans une direction privilégiée, résulte de l'alignement des grains de poussières sous l'influence du champ magnétique. Dans B335, cette influence s'exerce sur une très large région autour de la proto-étoile en effondrement. Ces observations apportent la première preuve que l'influence du champ magnétique est prépondérant dans le processus de formation des étoiles de type solaire, et plus spécifiquement dans la formation des futurs disques protoplanétaires. Ces résultats sont sous presse dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

20 mars 2018
Sélection de la mission spatiale ARIEL de l’ESA

Le comité des programmes de l’Agence Spatiale Européenne vient de sélectionner la mission ARIEL (pour Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) comme la 4e mission de classe intermédiaire du programme « Cosmic Vision » avec un budget de 450 millions d’euros. ARIEL sera lancé de la base de Kourou en Guyane en mai 2028 et sera placé en orbite au point de Lagrange L2, situé à 1.5 million de kilomètres de la Terre. ARIEL est un télescope spatial qui sondera de manière systématique les atmosphères d’un millier de planètes extrasolaires, des géantes gazeuses aux planètes rocheuses, qu’elles soient chaudes ou tempérées autour d’étoiles de différents types. ARIEL mesurera la composition et la structure des atmosphères planétaires, contraindra la nature des cœurs planétaires, détectera la présence de nuages et étudiera les interactions avec l’étoile hôte.

27 février 2018

Plus de vingt ans après la mise en évidence de l’accélération de l’expansion de l’Univers, la nature du phénomène physique à l’origine de cette accélération, appelée « énergie noire », est toujours inconnue. Le modèle actuel de la cosmologie est basé sur la relativité générale comme théorie de la gravitation et établit une prédiction théorique pour la quantité de galaxies qui se forme à u­ne période donnée de l’Univers. On appelle ce paramètre cosmologique le taux de croissance des structures cosmiques. Il permet de tester directement la théorie de la gravitation à l’échelle de ces grandes structures.

Pour la 1ère fois, le multi-spectrographe eBOSS monté sur le télescope du Sloan Digital Sky Survey au Nouveau-Mexique, a permis de mesurer ce paramètre à partir de la distribution des corrélations spatiales des quasars. Les quasars sont parmi les sources les plus brillantes de l’Univers et permettent de sonder une époque quasiment inexplorée par ce test cosmologique, lorsque l’Univers avait entre 3 et 7 milliards d’années. L’échantillon sur lequel l’analyse repose correspond à 2 ans de prise de données et a déjà permis de sélectionner plus de 148 000 quasars. Les mesures effectuées confirment la validité du modèle de la cosmologie basé sur la relativité générale et peuvent aussi être utilisées pour contraindre des théories alternatives de gravité.

Les résultats ont été publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (P. Zarrouk et al, 2018).

La collaboration continue d’acquérir des données dont l’analyse finale est prévue pour la fin 2019 et qui doublera la taille de l’échantillon. Les cosmologistes du DPhP sont fortement impliqués dans toutes les étapes du programme eBOSS, ainsi que dans son successeur, le projet DESI situé à l’observatoire national Kitt Peak en Arizona et dont le début de la prise de données est prévu pour 2020.

22 février 2018
Les tout premiers instants d'une explosion d'étoile

Une observation sans précédent d’une supernova, explosion d’une étoile massive, a pu être capturée à ses tous débuts par un astronome amateur, au moment exact où la supernova est devenue visible dans le ciel. Ces données précoces et des observations complémentaires obtenues par une batterie de télescopes ont permis à une équipe de chercheurs de plusieurs instituts du CONICET [1], en Argentine, et du Département d'Astrophysique-Laboratoire AIM (CEA-CNRS-Paris Diderot) en France, de tester pour la première fois, les prédictions théoriques sur l'évolution initiale de telles explosions stellaires. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature du 22 février 2018.

18 février 2018
Sept instituts européens s'associent pour l'étude des planètes extra-solaires.

Sous la coordination du Département d'Astrophysique du CEA-Irfu, sept laboratoires en Europe se sont associés dans le cadre du projet européen Horizon-2020 baptisé ExoplANETS-A [1], pour combiner leur expertise dans l'étude des planètes extra-solaires. La réunion de lancement du projet vient de se tenir à Bruxelles et le projet se déroulera sur les trois prochaines années. Dans le cadre de ce projet, de nouveaux outils d'étalonnage et d'extraction de données, ainsi que des outils d'analyse basés sur des modèles 3D d'atmosphères d'exoplanètes, seront développés permettant d'exploiter au mieux l'ensemble des observations futures des exoplanètes, notamment par le télescope spatial James Webb dont le lancement est prévu en 2019.

08 février 2018
Une percée théorique ouvre la voie à une anticipation des tempêtes solaires

Un seul et unique phénomène pourrait contrôler toutes les éruptions solaires. C’est ce que viennent de mettre en évidence des chercheurs de l’Ecole polytechnique, du CNRS, du CEA-Irfu, et d’Inria  dans un article à la Une de la revue Nature du 8 février 2018. Ils ont pu montrer la présence à la surface du Soleil d’une « cage » renforcée dans laquelle se développe une « corde magnétique», enchevêtrement de lignes de force magnétiques torsadées,  à l’origine des éruptions solaires. C’est la résistance de cette cage aux assauts de la corde qui détermine la puissance et le type de l’éruption à venir. Ces travaux ont permis d’élaborer un modèle capable de prévoir l’énergie maximale qui peut être libérée lors d’une éruption solaire aux conséquences potentiellement dévastatrices pour la Terre.

06 février 2018

Deux articles publiés le 5 février dans la revue Nature Astronomy et Astronomy & Astrophysics, reviennent sur les exoplanètes gravitant autour de l’étoile Trappist-1, découvertes en février 2017.

TRAPPIST-1 est une toute petite étoile rouge située à 40 années-lumière de nous et qui possède au moins 7 planètes dont la taille est comprise entre 0,75 et 1,15 rayons terrestres. Ces planètes transitent devant le disque de leur étoile à chacune de leurs révolutions, avec des périodes orbitales qui vont de 1,5 à 19 jours seulement ! Malgré son extrême compacité, ce système possède plusieurs planètes tempérées, ni trop chaudes ni trop froides, potentiellement capable d'avoir des océans de surface. Trappist-1 nous offre des opportunités pour l'instant uniques de caractériser des planètes de taille et température terrestres hors du système solaire.

Les deux articles présentent des résultats observationnels issus de différents instruments exploitant des méthodes différentes pour caractériser l'atmosphère des exoplanètes et la dynamique de ce système planétaire.

 

Ces études ont été réalisées par une équipe internationale impliquant des chercheurs français du Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux), du département d’astrophysique du CEA (Irfu/DAp) et du Laboratoire de météorologie dynamique (CNRS/École polytechnique/Sorbonne université/ENS Paris). Elles sont publiées le 5 février 2018 dans Nature Astronomy et Astronomy & Astrophysics.

05 février 2018
Une cohabitation galactique plus mouvementée que prévu

La caméra MegaCam développée au CEA-Irfu vient de révéler des structures jusqu'ici insoupçonnées au sein du célèbre Quintette de Stephan, une spectaculaire association de cinq galaxies. La découverte d'un halo rouge très étendu, constitué de vieilles étoiles, et centré sur l'une des galaxies elliptiques, NGC 7317, montre que le groupe de galaxies est encore en très forte interaction, un aspect totalement ignoré dans les études précédentes. Cette interaction montre que le Quintette de Stephan est encore le théâtre d'un cannibalisme galactique généralisé, en contradiction avec les prédictions théoriques actuelles qui devront donc être révisées. Ces résultats d'une équipe de l'Observatoire astronomique de Strasbourg, du Département d'Astrophysique du CEA et de l'observatoire de Lund (Suède) sont publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society de janvier 2018.

19 janvier 2018
Des galaxies qui ne forment plus d'étoiles malgré d'énormes réserves de gaz

En réussissant pour la première fois à analyser la lumière de près de 1000 galaxies elliptiques très lointaines, à plus de 10 milliards d'années-lumière, une équipe de chercheurs incluant trois astrophysiciens du Département d'Astrophysique du CEA-Irfu vient de révéler que ces galaxies du début de l'univers contiennent beaucoup de gaz mais ne forment pas pour autant des étoiles. Une véritable énigme qui remet en cause notre compréhension de l'évolution de ces galaxies géantes. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Astronomy du 16 Janvier 2018.

 

10 décembre 2018

En 2018, l’Irfu participe à une publication CUPID-0: the first array of enriched scintillating bolometers for 0νββ decay investigations qui fait le point sur une première matrice de bolomètres installés au laboratoire du Gran Sasso en Italie dont l’objectif est de traquer la désintégration double beta sans émission de neutrino (0νββ) qui révèlera la nature des neutrinos. Cette publication décrit l’intégration des détecteurs, leurs tests et leur mise en service pour une première prise de données qui a démarré en 2017 avec la participation à différentes étapes des chercheurs de l’Irfu et IN2P3. Les résultats des tests montrent une très bonne réponse de l’électronique et des systèmes cryogéniques. La valeur médiane en résolution en énergie prouve l’efficacité inégalée de cette technique de mesure de la radioactivité permettant de dissocier la désintégration beta de celle de type alpha, source de bruit de fond dans ces recherches.

07 novembre 2018

Dans le cadre du projet de jouvence du spectromètre CLAS en vue de la montée en énergie à 12 GeV du faisceau d’électrons du Jefferson Lab (USA), l’Irfu a mené une R&D pendant plus de 10 ans pour concevoir et réaliser un trajectographe de nouvelle génération, employant des détecteurs Micromegas minces et flexibles qui sont désormais en fonctionnement auprès du nouveau spectromètre CLAS12. Après un an d’installation, ce trajectographe est opérationnel et  remplit les caractéristiques attendues avec plus de 95 % d’efficacité de detection et une résolution spatiale de moins de 100μm. Après une prise de données dédiée pour mesurer les réponses des détecteurs, le nouveau spectrometre CLAS12 est à ce jour en prise de données pour l'experience de physique DVCS auquelle participe aussi l'Irfu et dont l'objectif est la mesure de la structure interne du proton en 3 dimensions. 

Ce projet de trajectographe, issu d’une collaboration étroite entre les départements d’ingénierie et de physique de l’Irfu (le DEDIP, le DIS et le DPhN) est une réussite exceptionnelle et a donné lieu à d’autres  projets pour de nombreuses expériences de physique depuis la chasse aux particules au LHC à l'imagerie muonique des pyramides, ainsi qu’à un transfert de savoir-faire à un industriel.

07 novembre 2018

Un prototype de la caméra MXT est arrivé au CNES de Toulouse le 25 octobre 2018. Il s’agit du « Structural and Thermal Model », qui sera intégré au télescope qui partira en Chine pour être monté sur le modèle de qualification du satellite SVOM.

 

L’objectif de ce modèle est de valider la conception thermo-mécanique de la caméra. Il permet également de vérifier la capacité de fabrication et d’assemblage des différents constituants, qui représentent plus de 1000 éléments. Le modèle réalisé comprend tous les sous-ensembles de la caméra avec un bon niveau de représentativité du modèle de vol, aussi bien sur sa conception externe (interfaces avec le télescope) que sur sa conception interne (harnais, connecteurs…). Les parties électriques (détecteur, cartes d’électronique, moteur) sont remplacées par des masselottes et des chaufferettes pour simuler leurs comportements mécaniques et thermiques. 

26 septembre 2018

Les premiers photons X sur le télescope MXT de SVOM ont été détectés fin aout août avec un modèle d’ingénierie. Ceci représente une étape importante dans la validation de la conception de la chaîne de détection.
Le télescope MXT, pour Microchannel X-ray Telescope, équipera le satellite SVOM, une collaboration entre la France (CNES) et la Chine (CAS, CNSA) destinée à étudier les sursauts gamma. Il détectera les rayons X mous (0,2 à 10 KeV) au début de l’émission rémanente, et permettra de fournir une meilleure position du sursaut. L’Irfu est chargé de la conception de la caméra de ce télescope, intégrant un spectro-imageur X de type pnCCD monté sur une céramique dédiée. Le modèle de vol du détecteur doit être intégré dans la caméra dans un an.

 

18 juin 2018

Un nouveau chantier s’ouvre aujourd’hui, vendredi 15 juin 2018, au LHC, le grand collisionneur de hadrons. Initié en 2011, ce projet vise à mettre en service d’ici à 2026 un LHC haute luminosité (HL-LHC) qui permettra d’augmenter le nombre de collisions protons-protons et de récolter davantage de données. La France contribue de manière importante à ce projet (à hauteur de 180M€, masse salariale incluse). Les équipes du CNRS et du CEA participent en particulier à la recherche et aux développements technologiques sur les aimants supraconducteurs ainsi qu’à la jouvence des détecteurs et de l’accélérateur. Côté français, ce sont ainsi plus de 400 scientifiques qui accompagnent le renouveau du plus grand et du plus puissant collisionneur de particules au monde.

communiqué de presse CEA-CNRS

actualité du CERN

 

 

 

27 mars 2018

L’expérience STEREO a présenté ses premiers résultats de physique lors des 53èmes Rencontres de Moriond1. STEREO est un détecteur de neutrinos formé de six cellules de liquides scintillants qui mesure, depuis novembre 2016, les antineutrinos electroniques produits par le réacteur à haut flux de neutrons de Grenoble à 10 mètres du cœur du réacteur.

L’existence d’un quatrième état du neutrino, appelé neutrino stérile, pourrait expliquer le déficit du flux de neutrinos détecté à courte distance des réacteurs nucléaires par rapport à la valeur attendue. En effet cette anomalie pourrait résulter d’une oscillation à courte distance qui ferait que l'on détecte moins d'antineutrinos electroniques attendus car ils disparaitraient en neutrinos stériles.

Les premiers résultats obtenus en 2018 après 66 jours de données excluent une partie significative de l’espace des paramètres. L’expérience continuera jusqu’à fin 2019 à prendre des données. En multipliant par quatre la statistique et en réduisant au minimum les erreurs systématiques d’analyse, STEREO sera en mesure de trancher sur l’existence de cette 4ieme famille de neutrinos.

 

1 53rd Rencontres de Moriond Electroweak session https://indico.in2p3.fr/event/16579/

22 mai 2018
De nouvelles méthodes statistiques révèlent les plus fins détails de l'Univers

Une équipe dirigée par l'Université College de Londres (UCL), en collaboration avec le Département d'Astrophysique du CEA-Irfu, vient d'améliorer considérablement l'analyse des cartes de matière noire dans l'Univers grâce à de nouvelles méthodes d'analyse de données. Les cartes produites par cette analyse démontrent la puissance de ces nouvelles méthodes innovantes pour analyser les futurs grands ensembles de données comme ceux attendus de la prochaine grande mission cosmologique EUCLID. Ces résultats sont publiés dans la revue MNRAS.

03 janvier 2018

Les trajectoires de 1400 galaxies depuis leurs origines il y a 13 milliards d'années ont été pour la première fois reconstituées, incluant celle de notre galaxie, la Voie Lactée. Cette visualisation réalisée par une équipe de scientifiques de l’Université du Maryland, de l’Université d’Hawaï, de l’Université Hébraïque de Jerusalem et du CEA Université Paris-Saclay (Irfu), a été présentée sous forme interactive dans un article paru le 4 décembre 2017 dans Astrophysical Journal. Alors d'où venons-nous et où allons-nous ?

21 décembre 2018

Après plus de 5 ans de développement dont 6 mois de travail d’intégration depuis les 12000 pièces détachées jusqu’à un cryomodule complet, le CEA-Irfu vient de valider les premières mesures de ce système complexe cryogénique au champ accélérateur ESS nominal de 17 MeV/m dans les 4 cavités accélératrices supraconductrices le composant.

Aux limites de technologies, c’est la première fois qu’un champ accélérateur aussi intense, maintenu sur des durées de pulse aussi longues et avec une puissance RF aussi importante, est mesuré dans des cavités supraconductrices installées dans un cryomodule.

Cette étape clé permet d’aborder la phase production des 30 cryomodules que la France doit livrer à cette infrastructure de recherche ESS, future source à neutrons opérationnel en 2023 en Suède. Cette intégration en série débutera dès le mois de janvier 2019 sous la maitrise d’œuvre de l’Irfu avec la contribution de l’entreprise B&S France et devra s’achever en 2022.

25 septembre 2018

La première campagne de tests de l’aimant haut-champ NOUGAT s’est déroulée avec succès au LNCMI Grenoble du CNRS. Ce laboratoire souhaite construire un aimant de 30 teslas par un assemblage d’aimant résistif du LNCMI et d’un aimant supraconducteur conçu par l'Irfu basé sur des matériaux supraconducteurs à haute température critique. A ce jour, le champ atteint est de 20,8 T dont 12,8 T générés par l'aimant supraconducteur seul. C’est une étape décisive vers le point de fonctionnement à 30 T de NOUGAT et la validation de la technologie de bobinage MI (Metal-as-Insulation), où l'isolation traditionnelle est remplacée par un co-blindage métallique, développée au laboratoire d'’études des aimants supraconducteurs (Leas) du DACM.

 

Le DACM est impliqué dans plusieurs projets d’aimant haut-champ notamment pour le médical (IRM) et les grosses stations tests (comme l'aimant hybride LNCMI à 43T). Pour obtenir des valeurs de champ élevées, il est nécessaire d’employer des matériaux supraconducteurs de nouvelle génération à haute température critique (High Temperature Superconductors ou HTS) à la place du NbTi ou Nb3Sn. La R&D HTS du département étudie les moyens de réaliser de tels aimants et de résoudre les problèmes inhérents à ces conducteurs à ces valeurs de champ intense (thèse de G. Dilasser [1], thèse de M. ALHarake [2], R&D interne pour les bobinages non isolés…).

 

[1] Etude expérimentale et numérique des courants d’écrantage dans les aimants supraconducteurs à haute température critique REBCO, thèse soutenue en 2017, G. Dilasser
[2] Contribution à l’étude d’un aimant haut-champ 30-40 T, thèse en cours, M. ALHArake
28 mars 2018

Dans le cadre du programme de recherche SupraSense le Laboratoire Cryogénie et Stations d'Essais de l’Irfu-DACM a développé un cryostat autonome et amagnétique qui répond aux besoins d’installations IRM cliniques pour amener les résonateurs à leur température de fonctionnement de 60 K. Ce cryostat dont la structure est principalement réalisée en polymères est également innovant dans ce domaine pour être refroidi sans fluide cryogène.


Le programme SupraSense, porté par le laboratoire CNRS-IR4M, a pour but de développer la micro-imagerie surfacique par résonnance magnétique sur des imageurs conventionnels. Le laboratoire d’Imagerie par Résonance Magnétique Médicale et Multi-Modalités développe, à cet effet, les résonateurs en YbaCuO afin de réaliser des images locales à haute définition. Ces antennes supraconductrices sont utilisées en remplacement d’antennes traditionnelles en cuivre sur des équipements au SHFJ.
La micro-imagerie IRM permet la réalisation d'images à haute résolution dans un temps d'acquisition relativement restreint. Cette technique représente un défi important dans de nombreuses applications biomédicales de l'IRM pour évaluer des informations situées à l'échelle microscopique. Cela concerne également l'imagerie des petits animaux, largement utilisée pour étudier diverses pathologies humaines, le développement de la thérapie et l'évaluation des médicaments, puisque les structures à observer sont environ deux ordres de grandeur plus petits que ceux des humains.

 

31 janvier 2018

Après la validation des dernières bobines supraconductrices de champ toroïdal, la contribution du CEA à la construction du tokamak japonais JT-60SA, dédié à l’étude de la fusion nucléaire, approche de son terme. Dix d’entre elles (sur vingt) ont été fabriquées sous la responsabilité du CEA par GE Power à Belfort. Ces bobines de près de 16 tonnes chacune s’envoleront mi-février pour Naka pour y rejoindre leurs sœurs et intégrer la structure du tokamak nippon. Ces composants essentiels pour la machine de fusion japonaise s’inscrivent dans le projet dit de l’Approche élargie à Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor), projet international de réacteur de recherche civil à fusion nucléaire actuellement construit à Cadarache (Bouches-du-Rhône).

 

 

21 décembre 2018

Après plus de 5 ans de développement dont 6 mois de travail d’intégration depuis les 12000 pièces détachées jusqu’à un cryomodule complet, le CEA-Irfu vient de valider les premières mesures de ce système complexe cryogénique au champ accélérateur ESS nominal de 17 MeV/m dans les 4 cavités accélératrices supraconductrices le composant.

Aux limites de technologies, c’est la première fois qu’un champ accélérateur aussi intense, maintenu sur des durées de pulse aussi longues et avec une puissance RF aussi importante, est mesuré dans des cavités supraconductrices installées dans un cryomodule.

Cette étape clé permet d’aborder la phase production des 30 cryomodules que la France doit livrer à cette infrastructure de recherche ESS, future source à neutrons opérationnel en 2023 en Suède. Cette intégration en série débutera dès le mois de janvier 2019 sous la maitrise d’œuvre de l’Irfu avec la contribution de l’entreprise B&S France et devra s’achever en 2022.

07 novembre 2018

Un prototype de la caméra MXT est arrivé au CNES de Toulouse le 25 octobre 2018. Il s’agit du « Structural and Thermal Model », qui sera intégré au télescope qui partira en Chine pour être monté sur le modèle de qualification du satellite SVOM.

 

L’objectif de ce modèle est de valider la conception thermo-mécanique de la caméra. Il permet également de vérifier la capacité de fabrication et d’assemblage des différents constituants, qui représentent plus de 1000 éléments. Le modèle réalisé comprend tous les sous-ensembles de la caméra avec un bon niveau de représentativité du modèle de vol, aussi bien sur sa conception externe (interfaces avec le télescope) que sur sa conception interne (harnais, connecteurs…). Les parties électriques (détecteur, cartes d’électronique, moteur) sont remplacées par des masselottes et des chaufferettes pour simuler leurs comportements mécaniques et thermiques. 

26 septembre 2018

Les premiers photons X sur le télescope MXT de SVOM ont été détectés fin aout août avec un modèle d’ingénierie. Ceci représente une étape importante dans la validation de la conception de la chaîne de détection.
Le télescope MXT, pour Microchannel X-ray Telescope, équipera le satellite SVOM, une collaboration entre la France (CNES) et la Chine (CAS, CNSA) destinée à étudier les sursauts gamma. Il détectera les rayons X mous (0,2 à 10 KeV) au début de l’émission rémanente, et permettra de fournir une meilleure position du sursaut. L’Irfu est chargé de la conception de la caméra de ce télescope, intégrant un spectro-imageur X de type pnCCD monté sur une céramique dédiée. Le modèle de vol du détecteur doit être intégré dans la caméra dans un an.

 

18 juin 2018

Un nouveau chantier s’ouvre aujourd’hui, vendredi 15 juin 2018, au LHC, le grand collisionneur de hadrons. Initié en 2011, ce projet vise à mettre en service d’ici à 2026 un LHC haute luminosité (HL-LHC) qui permettra d’augmenter le nombre de collisions protons-protons et de récolter davantage de données. La France contribue de manière importante à ce projet (à hauteur de 180M€, masse salariale incluse). Les équipes du CNRS et du CEA participent en particulier à la recherche et aux développements technologiques sur les aimants supraconducteurs ainsi qu’à la jouvence des détecteurs et de l’accélérateur. Côté français, ce sont ainsi plus de 400 scientifiques qui accompagnent le renouveau du plus grand et du plus puissant collisionneur de particules au monde.

communiqué de presse CEA-CNRS

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