Projets 2017
Positron emission tomography (PET) is a powerful nuclear imaging technique used widely nowadays in oncology, cardiology and neuropsychiatry.
The PET technology consists in injecting the patient with a radioactive tracer, of interest to probe a biochemical process. The decay of the tracer emits a positron which annihilate with an electron. As a result of the annihilation, two photons with energy 511 keV are emitted back-to-back and registered by the dedicated detectors. The line-of-response connects the two points where photons are detected and allow to reconstruct the tracer distribution when large statistics events have been accumulated.
The CaLIPSO group works on the development of the the fast and precise light detection technique using Cherenkov and scinitillation photons to boost the time-of-flight (TOF) performance of PET scanners.
L’accélérateur supraconducteur de l’installation Spiral2 au Ganil va fournir des faisceaux de très haute intensité au Super Séparateur Spectromètre S3. Ces expériences ouvriront de nouvelles perspectives pour l’étude des noyaux rares et les mécanismes de réaction à faible section efficaces, aux limites de la stabilité nucléaire. L’étude de ces noyaux instables a été identifié comme un aspect majeur du programme de physique de l’installation Spiral2-Phase 1 qui fournira des faisceaux d’ions lourds stables d’une intensité inégalée.
L’objet de recherche principal de ce programme est l'étude de la formation des noyaux superlourds et très déficients en neutrons. Ces noyaux pourront être produits en grande quantité par réaction de fusion-évaporation. Sélectionnés par le spectromètre S3, ils pourront notamment être étudiés par la mesure de leurs décroissances radioactives.
FRESCA2 est un aimant dipolaire de 1,5 m de long conçu pour fournir un champ central de 13 T à 4,2 K dans une ouverture de 100 mm avec une homogénéité de l’ordre du % sur 700 mm.
La géométrie retenue est une configuration en blocs ; chaque pôle est constitué de 2 bobines « racetrack », formées chacune de deux couches de conducteur ayant les têtes inclinées pour dégager l’ouverture. Le conducteur est un câble en Nb3Sn de type Rutherford, constitué de 40 brins de 1 mm de diamètre.
14,6 T @ 1.9 K : record de champ pour un dipôle de 100 mm d’ouverture.
Lors d’une première phase de test au CERN dans la station de test cryogénique du SM18, le dipôle FRESCA2 avait atteint un champ de 13.3 T (cf. fait marquant du 20/09/2017). Après augmentation du préchargement mécanique de l’aimant, une nouvelle série de tests en avril 2018 a permis au dipôle FRESCA2 d’atteindre 14,6 T à la température de 1.9 K, un nouveau record de champ pour un dipôle de cette ouverture. Lors de ces essais, la stabilité de son fonctionnement a été validée respectivement à 14,4 T et 1.9 K et à 13.6 T et 4,5 K. Le dipôle a ainsi été qualifié : il va pouvoir maintenant être utilisé comme une station d’essai pour accueillir en particulier les tests de petits aimants réalisés à partir de supraconducteur à haute température critique.
Motivation de l'expérience
L’objectif de l’expérience Stereo est la recherche d’une nouvelle particule: un neutrino stérile qui aurait une masse de l’ordre de 1 eV. L’existence d’une telle particule serait une évolution majeure du Modèle Standard, notre description actuelle des constituants élémentaires de la matière et de leur interaction. Sa découverte ouvrirait la voie à un nouveau pan de physique fondamentale à explorer, avec l’existence potentielle d’autres états de neutrinos stériles. Les neutrinos constituant le plus grand nombre de particules de matière dans l’univers, les conséquences de neutrinos stériles s’étendent en astrophysique (mécanisme d’explosion des étoiles et nucléosynthèse associée) et en cosmologie (formation des structures à grande échelle dans l’univers).
Articles de l'Irfu à l'origine de "l'anomalie réacteur":
