23 décembre 2010

Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de réglage début 2011 la collaboration partira à la chasses aux neutrinos, pour une première moisson espérée mi-2011.

 

 

Le groupe de l'IRFU, impliquant le SPP (à l'initiative de l'expérience), le SPhN, le SIS, le Sedi, et le Lenac, a joué un rôle majeur dans le pilotage du projet et a contribué de façon significative à la conception, la réalisation, et l'intégration du détecteur:

 

Après avoir joué un rôle majeur dans la conception des détecteurs, l’IRFU a eu en charge la coordination technique de l’ensemble du projet au sein de la collaboration (140 physiciens & ingénieurs dans 8 pays et 35 instituts). Il a assuré également par la présence permanente d’un ingénieur sur le site, la coordination du montage des différents éléments du détecteur. Les dossiers de sécurité nécessaires à une installation de ce type (ICPE) ont été élaborés et suivi en lien avec l’ASN.

 

Des éléments clefs du détecteur ont été conçus par l’IRFU :

  • Deux enceintes acryliques et l’enceinte support des PM, et l'ensemble des cheminées
  • Un système de déploiement de sources de calibration
  • Le système de mesure du nombre de protons du volume de détection

De plus, une contribution importante de l’IRFU a été apportée autour des liquides,

  • que ce soit pour qualifier la compatibilité du liquide de la cible avec les matériaux utilisés,
  • caractériser et tester la stabilité des liquides scintillants,
  • ou bien encore concevoir et réaliser le remplissage des quatre volumes, ainsi qu'un système de thermalisation du détecteur.

Par ailleurs, l’IRFU a conçu et réalisé la salle blanche du laboratoire et a été un acteur majeur de son maintien à un niveau de propreté satisfaisant tout au long du montage.

 

Enfin, l’IRFU a assuré le relevé géodésique du détecteur.

 

contacts:

 

Thierry Lasserre

Christian Veyssière

 

 

  

14 décembre 2010

Réunis à Bruxelles au sein de Nupecc(1), les chercheurs ont présenté le 9 décembre leur plan à long terme qui vise à préparer l’avenir et conforter la place de premier plan occupée par l’Europe dans le domaine de la physique nucléaire. Le projet Spiral2 à Caen, qui réunit le CNRS/IN2P3(2) et le CEA/DSM(3), fait partie des projets déjà engagés dans le cadre de la stratégie européenne.

 

Retrouvez le plan à long terme de la physique nucléaire sur le site de NUPECC sous différentes formes:

les 200 pages du rapport mais aussi le résumé de 20 pages et une vidéo de 20 minutes.

 

http://www.nupecc.org/index.php?display=lrp2010/main

 

07 décembre 2010

L’imagerie par résonance magnétique à haut champ (≥ 7 teslas) apparaît comme une des voies les plus prometteuses dans le dépistage précoce des pathologies neurologiques. Au-delà des savoir-faire industriels en matière d’IRM, cette imagerie se heurte à des difficultés techniques nouvelles. L’équipe du CEA (Irfu et I2BM) du projet Iseult vient d’en franchir une. Il s’agit d’assurer une excitation homogène des noyaux atomiques grâce à la transmission parallèle. Celle-ci permet l’homogénéisation de l’excitation des spins de protons des tissus biologiques pour aboutir à des images de cerveaux humains sans zone d’ombre ni perte de contraste. Les images in vivo récemment obtenues à 7 teslas en transmission parallèle, constituent une première en Europe et consacre une collaboration réussie entre les deux instituts. Ces travaux ont aussi permis le dépôt de plusieurs brevets. Bien qu’une quinzaine de scanners IRM à 7 teslas soient installés dans le monde, seuls 5 à 6 centres de recherche sont capables de mobiliser en un même lieu toutes les compétences réunies dans la collaboration DSM-DSV pour développer toutes les étapes nécessaires à la transmission parallèle, à savoir : la conception des antennes (Irfu/SACM) et leur électronique (I2BM/NeuroSpin), la simulation électromagnétique du couplage antenne-patient (Irfu/SACM), le développement des séquences IRM d’acquisition des cartes de champ magnétique (I2BM/NeuroSpin), l’analyse, le contrôle de la puissance déposée dans les tissus, et la mise au point des procédés de transmission parallèle (I2BM/NeuroSpin), sans oublier le bureau d’études (Irfu/SIS) et la mise en œuvre des équipements de mesure spécifiques (Irfu/Sédi).

06 décembre 2010

Dans le cadre du programme européen EUDET, débuté en 2006 et qui s’achève cet automne 2010, un nouveau télescope de faisceau vient équiper les infrastructures de tests en Europe. Il va permettre aux physiciens utilisateurs de mettre à l’épreuve leurs détecteurs et de faire progresser la R&D sur les capteurs de grande précision. En effet ce télescope de faisceau est très performant : entièrement digital, de grande précision et très rapide. En plaçant le détecteur en développement au centre du télescope, l’utilisateur connaîtra la position de passage de la particule du faisceau avec une précision du millième de millimètre, et pourra ainsi caractériser finement la performance de son dispositif. Les physiciens et ingénieurs de l’Irfu en collaboration avec ceux de l’institut IPHC de Strasbourg, ont conçu, réalisé et validé les capteurs CMOS intégrés aux six plans de détection constituant le télescope. Le capteur CMOS du projet EUDET est une matrice de 2cmx1cm regroupant plus de 660000 pixels sensibles aux passages des particules au minimum d’ionisation (c'est-à-dire des particules déposant peu d’énergie dans le volume sensible). C’est la première fois qu’une matrice à lecture digitale d’aussi grande taille est réalisée pour détecter des particules chargées de grande énergie. Un grand nombre de groupes à travers le monde a utilisé le télescope depuis son installation mi 2009 au CERN. Grâce à sa rapidité et à sa grande précision, ce dispositif sera fortement utilisé pour répondre aux besoins de la communauté de physique des particules. Rançon de son succès, deux copies de cet ensemble de détecteurs sont actuellement en cours de réalisation afin d’équiper d’autres laboratoire en Europe. Les très bonnes performances du télescope EUDET ont également suscité l’intérêt d’autres communautés travaillant sur l’imagerie X (rayonnement synchrotron et imagerie médicale).

02 décembre 2010
Publication des premiers résultats des collisions plomb-plomb

Après presque une année de prises de données en collisions proton-proton, le LHC du CERN a commencé l’injection d’ions de plomb début novembre et a très vite délivré des collisions dès le 8 novembre. L’énergie dans le centre de masse nucléon-nucléon est de 2,76 TeV, environ 10 fois supérieure à celle atteinte précédement au RHIC de Brookhaven (USA). Les premiers résultats d'ALICE ne se sont pas fait attendre.

29 novembre 2010

Des physiciens, ingénieurs et techniciens de l'Irfu mettent au point la prochaine génération de détecteurs de traces de type Micromegas. Les futures expériences de Compass au Cern et de Clas12 au Jefferson Lab apportent de nouvelles contraintes de fonctionnement dont certaines sont telles que les détecteurs actuels ne peuvent les supporter tout en gardant leurs performances. Des tests de détecteurs comportant de nouvelles caractéristiques ont été réalisés sous faisceau au Cern. Les deux objectifs de ces tests ont été atteints : d'une part une réduction des taux de décharges, facteur limitant pour les expériences à haut flux comme Compass et d'autre part la vérification du bon fonctionnement dans des champs magnétiques intenses, nécessité pour les détecteurs gazeux du futur spectromètre Clas12. Plus généralement le développement de la technologie Micromegas est partie intégrante de la stratégie de l'Irfu avec la création récente d'un atelier de fabrication de ces détecteurs.

26 novembre 2010

En août 2010, au Cern (Genève), une équipe des physiciens du Sédi et du SPP, en collaboration avec un groupe de l'ETH-Zurich, a fait fonctionner avec succès et pour la première fois un détecteur Micromégas dans une chambre à projection temporelle à argon pur cryogénique (température de 87,2 kelvins).

 

 

 

 

Une chambre à projection temporelle (TPC) est un volume dans lequel les électrons d’ionisation produits par le passage de particules chargées sont guidés par un champ électrique uniforme et dérivent jusqu’aux détecteurs de lecture. Pour « lire » une TPC, il faut amplifier les signaux des électrons d’ionisation en bout de chambre, en provoquant des avalanches où se multiplient les électrons grâce à un fort champ électrique qui les accélère et crée donc une ionisation en cascade au voisinage de la cathode. 

 

05 novembre 2010

Une équipe internationale d’astronomes, comprenant plusieurs chercheurs français, vient de mesurer l’éloignement exact de cinq galaxies très lointaines, grâce à l'observatoire spatial Herschel de l'ESA et à des observations au sol, impliquant notamment l’interféromètre de l’Institut de radioastronomie millimétrique1 . Les chercheurs ont ainsi démontré que la lumière de ces galaxies avait dû voyager pendant environ dix milliards d'années avant de nous atteindre. Pour parvenir à ces résultats, ils ont tout d’abord mis au point une nouvelle méthode qui utilise, pour la première fois dans le domaine submillimétrique2 , un phénomène appelé « lentille gravitationnelle », sorte de loupe cosmique que détecte Herschel. Difficiles à observer jusqu’à aujourd’hui, ces galaxies lointaines en cours d’évolution rapide constituent l’une des clés pour mieux comprendre l’histoire des galaxies dans notre Univers. Ces résultats sont publiés dans la revue Science du 5 novembre 2010.

07 octobre 2010

 

 


L’instrument MUSETT1 a détecté ses premiers noyaux lourds lors d’une phase de tests qui a eu lieu au début du mois d’avril 2010 auprès de l’accélérateur du GANIL2 à Caen. MUSETT a été construit dans le but d’identifier les éléments très lourd, les transfermiens, c'est à dire les éléments situés au-delà du fermium (Z=100). Les physiciens nucléaires s’intéressent à ces états extrêmes de la matière pour tester les modèles théoriques décrivant le noyau.  Les premiers résultats de MUSETT sont très satisfaisants, démontrant une très bonne identification des isotopes produits grâce à une méthode originale dite de corrélation génétique. Celle–ci permet d’étiqueter un noyau grâce à la détection de sa décroissance. MUSETT préfigure la détection du futur Super Séparateur Spectromètre S3 dédié aux faisceaux hyper-intenses de SPIRAL23, permettant l’exploration des noyaux les plus lourds.

 

 

16 septembre 2010
Communiqué de presse national: 15 septembre 2010

 

 

 

 

 

 

 

Le satellite Planck vient de découvrir un superamas de galaxies grâce à son empreinte sur le rayonnement fossile, témoin des premiers instants de l’Univers. Il s’agit d’une première pour le satellite, qui a également révélé, avec une extrême précision, de nouveaux amas de galaxies.

 

Ces objets, qui abritent des centaines voire des milliers de galaxies, sont les plus grandes structures connues de l’Univers. Grâce à ces données, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment la matière noire et la matière visible se rassemblent sous la forme de telles structures.

05 août 2010
Les expériences CDF et D0 annoncent leurs nouveaux résultats de recherche du boson de Higgs.

Les physiciens travaillant sur les expériences CDF et D0 auprès de l'accélérateur Tevatron de Fermilab (Chicago), dont ceux de l’IN2P3/CNRS et de l’Irfu/CEA, ont annoncé leurs résultats les plus récents le 26 juillet lors de la conférence internationale en physique des hautes énergies ICHEP 2010 à Paris. Leurs mesures contraignent davantage la fraction du domaine de masse du boson de Higgs qui reste autorisée dans le modèle standard de la physique des particules. CDF et D0 excluent ainsi un boson de Higgs ayant une masse entre 158 et 175 GeV/c2. De plus en plus d’indices pointent vers une masse faible pour ce fameux boson : une réponse à cette énigme dans les deux ans à venir ?

29 juillet 2010
Paris a eu la primeur des premiers résultats de physique du LHC

Du 22 au 28 juillet, s’est déroulée au Palais des congrès de Paris la 35e conférence internationale de physique des hautes énergies (ICHEP), l’occasion pour les équipes du LHC de montrer leurs premiers résultats de physique. L’Irfu est engagé dans trois des quatre grandes collaborations qui ont installé leurs détecteurs aux points de collisions de l’anneau : Alice, Atlas et CMS. Nos équipes ont contribué tout particulièrement à quelques analyses fondamentales pour la maîtrise des détecteurs dont les performances sont plus qu’à la hauteur des attentes.

 

06 juillet 2010

Le pion, prédit par Yukawa en 1935 et découvert en 1947, est le premier d'une famille de particules appelées mésons, famille qui n'a pas cessé de s'agrandir depuis.  Les mésons ordinaires sont composés d'un quark et d'un antiquark. La théorie de l'interaction forte prévoit également l'existence de mésons plus complexes, appelés exotiques.  Activement recherchés depuis plus d'une dizaine d'années, leur existence n'a pas encore été formellement prouvée. L'expérience Compass au CERN, collaboration internationale dont fait partie une équipe du Service de physique nucléaire de l'Irfu, a mis en évidence un méson exotique lors d'une expérience préliminaire, gage de belles moissons de particules à venir. Le méson observé par les physiciens de COMPASS a une masse de 1660 MeV/c2 (Millions d'électronVolts/c2).  Sa masse, quoique 12 fois plus grande que celle d'un pion, n'a rien d'extraordinaire. Ce sont ses propriétés quantiques qui ont intrigué les physiciens. Interdites pour les mésons ordinaires, ces propriétés indiquent qu'il s'agit bien d'un méson exotique. 

 

 Ces résultats viennent d'être publiés dans la revue Physical Review Letters (PRL 104, 241803, 2010).

05 juillet 2010

 

L'ESS (European Spallation Source) sera la source de neutrons la plus puissante au monde. Les gains en intensité des faisceaux de neutrons obtenus grâce à la méthode de spallation et à la mise au point de nouvelles méthodes d'observation permettront aux scientifiques d'analyser et de comprendre le déroulement de phénomènes au niveau atomique et moléculaire. Sa construction devrait bientôt commencer à Lund pour une mise en service à la fin de la décénie.

27 mai 2010
Les nuages moléculaires révèlent une éruption géante du trou noir central de la Galaxie

Le trou noir central de la Galaxie, aujourd'hui étonnamment calme, a connu il y a plusieurs centaines d'années un violent regain d'activité. C'est en étudiant l'émission à haute énergie des nuages moléculaires situés dans les régions centrales de la Galaxie, qu'une équipe internationale dirigée par des astrophysiciens du laboratoire APC et incluant des chercheurs du Service d'Astrophysique du CEA-Irfu est arrivée à cette conclusion. Les chercheurs ont découvert des variations étonnantes, dont certaines semblent se propager  par un effet d'optique à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière. Elles révèlent une éruption géante amorcée il y a environ 400 ans. Le puissant sursaut est visible aujourd'hui après sa réflexion sur des nuages moléculaires qui jouent le rôle de miroirs célestes. L'histoire récente ainsi retracée montre que le trou noir du centre galactique n'est pas aussi éloigné de la famille des trous noirs supermassifs des noyaux actifs de galaxies. Ces travaux, basés sur deux programmes à long terme sur les satellites XMM-Newton et Integral, font l'objet de deux publications complémentaires dans la revue The Astrophysical Journal.

20 mai 2010
Premières images des plus grosses galaxies lointaines

Une équipe internationale d’astronomes dirigée par Masato Onodera du Service d'Astrophysique du CEA-Irfu, travaillant dans le cadre d’un projet financé par l’Agence Nationale de la recherche (ANR)[1], a utilisé le télescope japonais Subaru[2] pour prendre un spectre infrarouge d’une galaxie elliptique massive très lointaine et extrêmement brillante. Cette galaxie est située à 10 milliards d’années-lumière de la Terre et est observée au moment où l’Univers n’avait qu’environ un quart de son âge actuel. Paradoxalement, et en contradiction avec certaines études précédentes, cette galaxie ressemble à ses cousines de notre Univers local. Ce résultat apporte une touche de complexité supplémentaire au « puzzle » de l’évolution des galaxies et montre que certaines galaxies elliptiques peuvent déjà atteindre leur taille adulte tôt dans l’évolution de l’Univers, tandis que d’autres peuvent augmenter leur volume une centaine de fois au cours du temps. Ces résultats sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal du 20 Mai 2010.

 

Les galaxies elliptiques changent-elles de taille ?

Les galaxies les plus massives dans notre Univers proche sont des elliptiques géantes. Elles ont une forme ovale régulière et ne possèdent pas de disque comme les galaxies spirales dont fait partie notre propre galaxie, la Voie lactée.

20 mai 2010

Dans le cadre de l'expérience DZero(1) réalisée auprès de l'accélérateur Tevatron de Fermilab(2) (Chicago) et à laquelle participent le CNRS/IN2P3 et le CEA/Irfu, les physiciens ont mesuré une violation significative de la symétrie matière-antimatière dans le comportement des particules contenant des quarks b, appelées "mésons B" (ou "mésons beaux")(3), et ceci au-delà des prédictions du modèle standard, la théorie actuelle de la physique des particules. Ce résultat a été soumis pour publication dans la revue Physics Review D.

26 avril 2010

La source d'ions légers (protons et deutons) du projet SPIRAL2 a délivré mi mars 2010 son premier faisceau d'ions hydrogène. Ce résultat a été obtenu sur l'installation de test des lignes basse énergie à Saclay et marque son début officiel d'activité. Quinze mètres de lignes de l'accélérateur seront ainsi assemblés puis testés dans une casemate par l'Irfu avant d'être installés à Ganil en 2011.

23 avril 2010

 

 

 

L'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers a réalisé le premier prototype du dispositif Alexia, un préparateur automatique de solutions contenant les traceurs radioactifs nécessaires à l'imagerie médicale par scintigraphie.

 

Ce projet repose sur la collaboration entre des radiopharmaciens du service hospitalier Frederic Joliot (SHFJ, DSV) et des ingénieurs de l'Irfu et du LIST (DRT). Les premiers ont eu l'idée de cette automatisation et les seconds l'ont réalisée. Alexia, permet de préparer la solution mélangeant le traceur radioactif au produit utilisé pour l'imagerie et permet ainsi d'éliminer les doses reçues au bout des doigts par le personnel hospitalier lors d'une préparation manuelle. Il a fait l'objet d'un dépôt de brevet européen fin 2009. Début 2010 un nouveau projet d'automatisation a démarré. Cette dernière étape consiste à préparer  des seringues prêtes à l'emploi à partir de la solution préparée par Alexia.

 

  

19 avril 2010
Les supernovas n’échapperont plus aux physiciens !

La collaboration SNLS (Supernova Legacy Survey, au télescope Canada-France-Hawaï) vient de publier une nouvelle méthode permettant de déterminer la vitesse de récession des supernovas, ces « chandelles standard » qui apparaissent dans l'Univers tout au long de son histoire. La nouveauté est de pouvoir étudier ces explosions cataclysmiques sans avoir recours à l'usage de la spectroscopie, trop gourmande en temps d'observation même sur les plus grands télescopes de la planète. Près de la moitié du millier de supernovas qui ont été observées par l'expérience SNLS depuis 2003 grâce à la caméra Mégacam auraient du être abandonnées sans cette nouvelle analyse. Pour les projets futurs qui visent le million de supernovas, ce type de méthode sera absolument indispensable.

La méthode développée vient d'être publiée dans Astronomy & Astrophysics

 

 

 

Figure 1 : Coupole abritant le télescope de 3,60 m de diamètre de l'observatoire du Canada-France-Hawaï, situé sur le Mauna Kea à Hawaï.

14 avril 2010
Thierry Lasserre, physicien à l'Irfu, a reçu la médaille de bronze du CNRS du Palmares 2009

Le 14 avril, Thierry Lasserre a reçu la médaille de bronze du CNRS de la main de nouveau directeur de l'In2p3, Jacques Martino. Depuis 1954, le CNRS attribue chaque année  trois médailles à des chercheurs de renom ou à de jeunes scientifiques prometteurs. Celle de bronze récompense le premier travail d'un chercheur, qui fait de lui un spécialiste prometteur dans son domaine. Celui de Thierry Lasserre concerne la particule de matière la plus abondante de l'Univers : le neutrino.

 

 

24 mars 2010
Vers la carte haute résolution de la première lumière de l'Univers

Après son lancement le 14 mai 2009, le satellite Planck [1] observe en continu la voûte céleste et cartographie l'ensemble du ciel depuis le 13 août, pour obtenir la première image à très haute résolution de l'aube de l'Univers. Le satellite Planck vient de terminer son premier tour de ciel. Les premières images révèlent des détails insoupçonnés sur l'émission de gaz et de poussières dans notre propre galaxie. Des scientifiques du CEA-Irfu, au sein d'une large collaboration internationale, travaillent actuellement sur l'extraction et l'exploitation des catalogues d'objets détectés par Planck. Ces catalogues intermédiaires sont indispensables pour comprendre et soustraire les émissions parasites en avant plan de la lumière de fond de l'univers, trace fossile de ses premiers âges. Ils permettent également de mieux comprendre la formation des plus grandes structures de l'univers, les amas de galaxies. Les premiers catalogues devraient être publiés en janvier 2011. En revanche, les publications scientifiques définitives sur la première lumière de l'Univers ne devraient intervenir que vers la fin 2012.

02 mars 2010

Le LHC s'apprête à démarrer pour une première période de prise de données de deux ans qui va produire un flux et une quantité de données parmi les plus importants que l'homme ait jamais eu à traiter. Lors de récents tests en situation réelle, la grille de recherche d'Île-de-France (Grif) a répondu aux performances requises en permettant aux physiciens d'accéder aux données reconstruites seulement quatre heures après qu'elles aient été enregistrées au Cern. En 2010, la quantité de données à traiter sera cent fois plus importante. Les équipes de l'Irfu ont montré après ce premier succès qu'elles étaient prêtes pour relever ce défi.

25 février 2010

Les collaborations Phenix et Star, qui regroupent notamment des physiciens de l'Irfu/CEA et l'IN2P3/CNRS, ont annoncé des découvertes majeures sur la nature du plasma de quarks et de gluons. Ces résultats décisifs pour la compréhension de la matière nucléaire soumise à des conditions extrêmes apportent un éclairage nouveau sur la naissance de l'Univers. Ils ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.

18 février 2010

L'augmentation de la puissance des lasers entraine une production de plus en plus intense de particules secondaires (photons, neutrons). Ces dernières constituent un risque radiologique à mettre sous contrôle. Cinquante ans après la réalisation du premier laser, l'utilisation des lasers de recherche de nouvelle génération implique ainsi une nouvelle expertise, spécifique aux risques radiologiques.

 

 

L'Irfu qui possède l'ensemble des connaissances permettant de répondre à ce besoin vient de finaliser deux études importantes. La première concerne le projet Petal lié au CEA/Cesta. La deuxième a été réalisée pour le Laboratoire d'optique appliquée (LOA), une unité mixte Ensta Paris Tech-Ecole polytechnique -CNRS reconnue comme une grande infrastructure de recherche européenne. Ces deux études originales, basées sur la physique des interactions particules-matière, répondent chacune à des problématiques spécifiques : réaliser un inventaire précis des noyaux présents après un tir laser et maîtriser la sécurité de l'installation du point de vue de la radioprotection.

 

 

 

17 février 2010

Les feux de forêt constituent un danger permanent, notamment dans les pays arides. Ils sont un frein au développement économique et une menace pour l'environnement, tant par la forte libération de gaz à effet de serre que par la destruction d'écosystèmes.

Le projet FORFIRE, incluant l'utilisation de détecteurs Micromegas1, a reçu le soutien de l'Union Européenne (Programme FP7) pour élaborer un réseau de capteurs sensibles à la lumière émise lors d'un incendie de forêt, permettant de le détecter presque instantanément (contre plusieurs minutes avec les méthodes actuelles).

 

16 février 2010

Fin janvier 2010, au Japon, les détecteurs du projet Tokai to Superkamiokande (T2K, [ti:tu:kei]), développés à Saclay, ont observé leurs premiers neutrinos. Ces détecteurs sont constitués de deux grandes chambres permettant de reconstruire les traces de particules chargées et caractérisent le faisceau de neutrinos. Dans cette expérience, les neutrinos sont créés par un faisceau de protons issu de l'accélérateur de Tokai. Ces mêmes neutrinos sont mesurés 300 km plus loin, à Kamioka, dans une grande cuve d'eau de 40 m de diamètre et de hauteur, qui a précédemment servi à étudier les neutrinos provenant de l'interaction du rayonnement cosmique dans l'atmosphère et à prouver définitivement le phénomène d'oscillation (prix Nobel à Masatoshi Koshiba en 2002). Depuis, une première interaction de neutrinos en provenance de Tokai a été observée dès la fin février dans le détecteur de Kamioka, ce qui marque le début d'une phase très excitante sur la physique des neutrinos.

15 février 2010

Le projet CHyMENE (Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques) a le but ambitieux de produire une cible mince d'hydrogène pur sans conteneur adaptée aux expériences utilisant des faisceaux d'ions lourds de basse énergie prévus avec SPIRAL2.

 

Une équipe de l'Irfu (SPhN et SACM) et de l'Inac/SBT utilisant des techniques cryogéniques vient de produire avec succès un ruban d'hydrogène solide de 100 µm d'épaisseur. Cette cible sera bientôt testée sous faisceau. Une première mondiale.  

 

Ci-dessous: interview de Alain GILLIBERT, qui travaille au projet CHyMENE avec Alexandre OBERTELLI et Emmanuel POLLACO

 

  




 

 

 

Image du début: Ruban d'hydrogène solide H2 extrudé (largeur 10 mm, épaisseur 100 µm), vu au travers du hublot de la chambre à vide (Photo V. Lapoux).

 

30 janvier 2010

Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important  de l'expérience  Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le réacteur de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes.

 

 

Les enceintes acryliques : une belle mécanique de l'expérience Double-Chooz

 

Spécialisée depuis 1922 dans la vente et la transformation des matières plastiques l'entreprise NOVAPLEST-NEOTEC PLASTIQUE a réalisé pour le CEA quatre enceintes transparentes étanches en Plexiglas issu d'une fabrication spéciale, destinées à un projet de recherche de détection de neutrinos de réacteurs. Cette réalisation a été suivie par l'IRFU qui en a réalisé toute l'étude au sein de son service d'Ingénierie des systèmes (SIS) et du SPP (service de Physique des Particules). L'intégration a été réalisée par une équipe regroupant des personnes du SIS, du Sedi (Le service d'Electronique des Détecteurs et d'Informatique), et du SPP.

17 janvier 2010

Depuis 1995, une activité de création de plusieurs logiciels s'est développée au Service des Accélérateurs, de la Cryogénie et du Magnétisme (SACM) afin de concevoir les structures et de simuler le transport de faisceau dans les accélérateurs. Depuis les années 2000, cet ensemble de codes a été distribué dans de nombreux laboratoires et entreprises à travers le monde.  Cette suite logicielle professionnelle est maintenant diffusée sous licence CEA.

 

Historique

 

Depuis 1995, une activité de développement de plusieurs logiciels a été initiée dans le cadre du projet IPHI afin de concevoir les structures et de simuler le transport de faisceau dans les accélérateurs linéaires. Une telle modélisation nécessite de simuler les mouvements de particules chargées dans des champs électromagnétiques permettant de guider, focaliser ou accélérer les particules tout en prenant en compte les effets collectifs de charge d'espace, de diffusion coulombienne ou bien encore de champ de sillage de longue portée ainsi que l'interaction avec le gaz résiduel. Ces codes de calcul ont été utilisés à maintes reprises pour aider à la conception d'accélérateurs et ont aussi été validés par comparaison avec des faisceaux existants dans différents laboratoires. Ces logiciels permettent aujourd'hui de couvrir l'ensemble de l'accélérateur de la source à la cible.

05 novembre 2010

Une équipe internationale d’astronomes, comprenant plusieurs chercheurs français, vient de mesurer l’éloignement exact de cinq galaxies très lointaines, grâce à l'observatoire spatial Herschel de l'ESA et à des observations au sol, impliquant notamment l’interféromètre de l’Institut de radioastronomie millimétrique1 . Les chercheurs ont ainsi démontré que la lumière de ces galaxies avait dû voyager pendant environ dix milliards d'années avant de nous atteindre. Pour parvenir à ces résultats, ils ont tout d’abord mis au point une nouvelle méthode qui utilise, pour la première fois dans le domaine submillimétrique2 , un phénomène appelé « lentille gravitationnelle », sorte de loupe cosmique que détecte Herschel. Difficiles à observer jusqu’à aujourd’hui, ces galaxies lointaines en cours d’évolution rapide constituent l’une des clés pour mieux comprendre l’histoire des galaxies dans notre Univers. Ces résultats sont publiés dans la revue Science du 5 novembre 2010.

16 septembre 2010
Communiqué de presse national: 15 septembre 2010

 

 

 

 

 

 

 

Le satellite Planck vient de découvrir un superamas de galaxies grâce à son empreinte sur le rayonnement fossile, témoin des premiers instants de l’Univers. Il s’agit d’une première pour le satellite, qui a également révélé, avec une extrême précision, de nouveaux amas de galaxies.

 

Ces objets, qui abritent des centaines voire des milliers de galaxies, sont les plus grandes structures connues de l’Univers. Grâce à ces données, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment la matière noire et la matière visible se rassemblent sous la forme de telles structures.

27 mai 2010
Les nuages moléculaires révèlent une éruption géante du trou noir central de la Galaxie

Le trou noir central de la Galaxie, aujourd'hui étonnamment calme, a connu il y a plusieurs centaines d'années un violent regain d'activité. C'est en étudiant l'émission à haute énergie des nuages moléculaires situés dans les régions centrales de la Galaxie, qu'une équipe internationale dirigée par des astrophysiciens du laboratoire APC et incluant des chercheurs du Service d'Astrophysique du CEA-Irfu est arrivée à cette conclusion. Les chercheurs ont découvert des variations étonnantes, dont certaines semblent se propager  par un effet d'optique à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière. Elles révèlent une éruption géante amorcée il y a environ 400 ans. Le puissant sursaut est visible aujourd'hui après sa réflexion sur des nuages moléculaires qui jouent le rôle de miroirs célestes. L'histoire récente ainsi retracée montre que le trou noir du centre galactique n'est pas aussi éloigné de la famille des trous noirs supermassifs des noyaux actifs de galaxies. Ces travaux, basés sur deux programmes à long terme sur les satellites XMM-Newton et Integral, font l'objet de deux publications complémentaires dans la revue The Astrophysical Journal.

24 mars 2010
Vers la carte haute résolution de la première lumière de l'Univers

Après son lancement le 14 mai 2009, le satellite Planck [1] observe en continu la voûte céleste et cartographie l'ensemble du ciel depuis le 13 août, pour obtenir la première image à très haute résolution de l'aube de l'Univers. Le satellite Planck vient de terminer son premier tour de ciel. Les premières images révèlent des détails insoupçonnés sur l'émission de gaz et de poussières dans notre propre galaxie. Des scientifiques du CEA-Irfu, au sein d'une large collaboration internationale, travaillent actuellement sur l'extraction et l'exploitation des catalogues d'objets détectés par Planck. Ces catalogues intermédiaires sont indispensables pour comprendre et soustraire les émissions parasites en avant plan de la lumière de fond de l'univers, trace fossile de ses premiers âges. Ils permettent également de mieux comprendre la formation des plus grandes structures de l'univers, les amas de galaxies. Les premiers catalogues devraient être publiés en janvier 2011. En revanche, les publications scientifiques définitives sur la première lumière de l'Univers ne devraient intervenir que vers la fin 2012.

23 décembre 2010

Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de réglage début 2011 la collaboration partira à la chasses aux neutrinos, pour une première moisson espérée mi-2011.

 

 

Le groupe de l'IRFU, impliquant le SPP (à l'initiative de l'expérience), le SPhN, le SIS, le Sedi, et le Lenac, a joué un rôle majeur dans le pilotage du projet et a contribué de façon significative à la conception, la réalisation, et l'intégration du détecteur:

 

Après avoir joué un rôle majeur dans la conception des détecteurs, l’IRFU a eu en charge la coordination technique de l’ensemble du projet au sein de la collaboration (140 physiciens & ingénieurs dans 8 pays et 35 instituts). Il a assuré également par la présence permanente d’un ingénieur sur le site, la coordination du montage des différents éléments du détecteur. Les dossiers de sécurité nécessaires à une installation de ce type (ICPE) ont été élaborés et suivi en lien avec l’ASN.

 

Des éléments clefs du détecteur ont été conçus par l’IRFU :

  • Deux enceintes acryliques et l’enceinte support des PM, et l'ensemble des cheminées
  • Un système de déploiement de sources de calibration
  • Le système de mesure du nombre de protons du volume de détection

De plus, une contribution importante de l’IRFU a été apportée autour des liquides,

  • que ce soit pour qualifier la compatibilité du liquide de la cible avec les matériaux utilisés,
  • caractériser et tester la stabilité des liquides scintillants,
  • ou bien encore concevoir et réaliser le remplissage des quatre volumes, ainsi qu'un système de thermalisation du détecteur.

Par ailleurs, l’IRFU a conçu et réalisé la salle blanche du laboratoire et a été un acteur majeur de son maintien à un niveau de propreté satisfaisant tout au long du montage.

 

Enfin, l’IRFU a assuré le relevé géodésique du détecteur.

 

contacts:

 

Thierry Lasserre

Christian Veyssière

 

 

  

06 décembre 2010

Dans le cadre du programme européen EUDET, débuté en 2006 et qui s’achève cet automne 2010, un nouveau télescope de faisceau vient équiper les infrastructures de tests en Europe. Il va permettre aux physiciens utilisateurs de mettre à l’épreuve leurs détecteurs et de faire progresser la R&D sur les capteurs de grande précision. En effet ce télescope de faisceau est très performant : entièrement digital, de grande précision et très rapide. En plaçant le détecteur en développement au centre du télescope, l’utilisateur connaîtra la position de passage de la particule du faisceau avec une précision du millième de millimètre, et pourra ainsi caractériser finement la performance de son dispositif. Les physiciens et ingénieurs de l’Irfu en collaboration avec ceux de l’institut IPHC de Strasbourg, ont conçu, réalisé et validé les capteurs CMOS intégrés aux six plans de détection constituant le télescope. Le capteur CMOS du projet EUDET est une matrice de 2cmx1cm regroupant plus de 660000 pixels sensibles aux passages des particules au minimum d’ionisation (c'est-à-dire des particules déposant peu d’énergie dans le volume sensible). C’est la première fois qu’une matrice à lecture digitale d’aussi grande taille est réalisée pour détecter des particules chargées de grande énergie. Un grand nombre de groupes à travers le monde a utilisé le télescope depuis son installation mi 2009 au CERN. Grâce à sa rapidité et à sa grande précision, ce dispositif sera fortement utilisé pour répondre aux besoins de la communauté de physique des particules. Rançon de son succès, deux copies de cet ensemble de détecteurs sont actuellement en cours de réalisation afin d’équiper d’autres laboratoire en Europe. Les très bonnes performances du télescope EUDET ont également suscité l’intérêt d’autres communautés travaillant sur l’imagerie X (rayonnement synchrotron et imagerie médicale).

26 novembre 2010

En août 2010, au Cern (Genève), une équipe des physiciens du Sédi et du SPP, en collaboration avec un groupe de l'ETH-Zurich, a fait fonctionner avec succès et pour la première fois un détecteur Micromégas dans une chambre à projection temporelle à argon pur cryogénique (température de 87,2 kelvins).

 

 

 

 

Une chambre à projection temporelle (TPC) est un volume dans lequel les électrons d’ionisation produits par le passage de particules chargées sont guidés par un champ électrique uniforme et dérivent jusqu’aux détecteurs de lecture. Pour « lire » une TPC, il faut amplifier les signaux des électrons d’ionisation en bout de chambre, en provoquant des avalanches où se multiplient les électrons grâce à un fort champ électrique qui les accélère et crée donc une ionisation en cascade au voisinage de la cathode. 

 

16 septembre 2010
Communiqué de presse national: 15 septembre 2010

 

 

 

 

 

 

 

Le satellite Planck vient de découvrir un superamas de galaxies grâce à son empreinte sur le rayonnement fossile, témoin des premiers instants de l’Univers. Il s’agit d’une première pour le satellite, qui a également révélé, avec une extrême précision, de nouveaux amas de galaxies.

 

Ces objets, qui abritent des centaines voire des milliers de galaxies, sont les plus grandes structures connues de l’Univers. Grâce à ces données, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment la matière noire et la matière visible se rassemblent sous la forme de telles structures.

05 août 2010
Les expériences CDF et D0 annoncent leurs nouveaux résultats de recherche du boson de Higgs.

Les physiciens travaillant sur les expériences CDF et D0 auprès de l'accélérateur Tevatron de Fermilab (Chicago), dont ceux de l’IN2P3/CNRS et de l’Irfu/CEA, ont annoncé leurs résultats les plus récents le 26 juillet lors de la conférence internationale en physique des hautes énergies ICHEP 2010 à Paris. Leurs mesures contraignent davantage la fraction du domaine de masse du boson de Higgs qui reste autorisée dans le modèle standard de la physique des particules. CDF et D0 excluent ainsi un boson de Higgs ayant une masse entre 158 et 175 GeV/c2. De plus en plus d’indices pointent vers une masse faible pour ce fameux boson : une réponse à cette énigme dans les deux ans à venir ?

29 juillet 2010
Paris a eu la primeur des premiers résultats de physique du LHC

Du 22 au 28 juillet, s’est déroulée au Palais des congrès de Paris la 35e conférence internationale de physique des hautes énergies (ICHEP), l’occasion pour les équipes du LHC de montrer leurs premiers résultats de physique. L’Irfu est engagé dans trois des quatre grandes collaborations qui ont installé leurs détecteurs aux points de collisions de l’anneau : Alice, Atlas et CMS. Nos équipes ont contribué tout particulièrement à quelques analyses fondamentales pour la maîtrise des détecteurs dont les performances sont plus qu’à la hauteur des attentes.

 

20 mai 2010

Dans le cadre de l'expérience DZero(1) réalisée auprès de l'accélérateur Tevatron de Fermilab(2) (Chicago) et à laquelle participent le CNRS/IN2P3 et le CEA/Irfu, les physiciens ont mesuré une violation significative de la symétrie matière-antimatière dans le comportement des particules contenant des quarks b, appelées "mésons B" (ou "mésons beaux")(3), et ceci au-delà des prédictions du modèle standard, la théorie actuelle de la physique des particules. Ce résultat a été soumis pour publication dans la revue Physics Review D.

19 avril 2010
Les supernovas n’échapperont plus aux physiciens !

La collaboration SNLS (Supernova Legacy Survey, au télescope Canada-France-Hawaï) vient de publier une nouvelle méthode permettant de déterminer la vitesse de récession des supernovas, ces « chandelles standard » qui apparaissent dans l'Univers tout au long de son histoire. La nouveauté est de pouvoir étudier ces explosions cataclysmiques sans avoir recours à l'usage de la spectroscopie, trop gourmande en temps d'observation même sur les plus grands télescopes de la planète. Près de la moitié du millier de supernovas qui ont été observées par l'expérience SNLS depuis 2003 grâce à la caméra Mégacam auraient du être abandonnées sans cette nouvelle analyse. Pour les projets futurs qui visent le million de supernovas, ce type de méthode sera absolument indispensable.

La méthode développée vient d'être publiée dans Astronomy & Astrophysics

 

 

 

Figure 1 : Coupole abritant le télescope de 3,60 m de diamètre de l'observatoire du Canada-France-Hawaï, situé sur le Mauna Kea à Hawaï.

14 avril 2010
Thierry Lasserre, physicien à l'Irfu, a reçu la médaille de bronze du CNRS du Palmares 2009

Le 14 avril, Thierry Lasserre a reçu la médaille de bronze du CNRS de la main de nouveau directeur de l'In2p3, Jacques Martino. Depuis 1954, le CNRS attribue chaque année  trois médailles à des chercheurs de renom ou à de jeunes scientifiques prometteurs. Celle de bronze récompense le premier travail d'un chercheur, qui fait de lui un spécialiste prometteur dans son domaine. Celui de Thierry Lasserre concerne la particule de matière la plus abondante de l'Univers : le neutrino.

 

 

24 mars 2010
Vers la carte haute résolution de la première lumière de l'Univers

Après son lancement le 14 mai 2009, le satellite Planck [1] observe en continu la voûte céleste et cartographie l'ensemble du ciel depuis le 13 août, pour obtenir la première image à très haute résolution de l'aube de l'Univers. Le satellite Planck vient de terminer son premier tour de ciel. Les premières images révèlent des détails insoupçonnés sur l'émission de gaz et de poussières dans notre propre galaxie. Des scientifiques du CEA-Irfu, au sein d'une large collaboration internationale, travaillent actuellement sur l'extraction et l'exploitation des catalogues d'objets détectés par Planck. Ces catalogues intermédiaires sont indispensables pour comprendre et soustraire les émissions parasites en avant plan de la lumière de fond de l'univers, trace fossile de ses premiers âges. Ils permettent également de mieux comprendre la formation des plus grandes structures de l'univers, les amas de galaxies. Les premiers catalogues devraient être publiés en janvier 2011. En revanche, les publications scientifiques définitives sur la première lumière de l'Univers ne devraient intervenir que vers la fin 2012.

02 mars 2010

Le LHC s'apprête à démarrer pour une première période de prise de données de deux ans qui va produire un flux et une quantité de données parmi les plus importants que l'homme ait jamais eu à traiter. Lors de récents tests en situation réelle, la grille de recherche d'Île-de-France (Grif) a répondu aux performances requises en permettant aux physiciens d'accéder aux données reconstruites seulement quatre heures après qu'elles aient été enregistrées au Cern. En 2010, la quantité de données à traiter sera cent fois plus importante. Les équipes de l'Irfu ont montré après ce premier succès qu'elles étaient prêtes pour relever ce défi.

16 février 2010

Fin janvier 2010, au Japon, les détecteurs du projet Tokai to Superkamiokande (T2K, [ti:tu:kei]), développés à Saclay, ont observé leurs premiers neutrinos. Ces détecteurs sont constitués de deux grandes chambres permettant de reconstruire les traces de particules chargées et caractérisent le faisceau de neutrinos. Dans cette expérience, les neutrinos sont créés par un faisceau de protons issu de l'accélérateur de Tokai. Ces mêmes neutrinos sont mesurés 300 km plus loin, à Kamioka, dans une grande cuve d'eau de 40 m de diamètre et de hauteur, qui a précédemment servi à étudier les neutrinos provenant de l'interaction du rayonnement cosmique dans l'atmosphère et à prouver définitivement le phénomène d'oscillation (prix Nobel à Masatoshi Koshiba en 2002). Depuis, une première interaction de neutrinos en provenance de Tokai a été observée dès la fin février dans le détecteur de Kamioka, ce qui marque le début d'une phase très excitante sur la physique des neutrinos.

30 janvier 2010

Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important  de l'expérience  Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le réacteur de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes.

 

 

Les enceintes acryliques : une belle mécanique de l'expérience Double-Chooz

 

Spécialisée depuis 1922 dans la vente et la transformation des matières plastiques l'entreprise NOVAPLEST-NEOTEC PLASTIQUE a réalisé pour le CEA quatre enceintes transparentes étanches en Plexiglas issu d'une fabrication spéciale, destinées à un projet de recherche de détection de neutrinos de réacteurs. Cette réalisation a été suivie par l'IRFU qui en a réalisé toute l'étude au sein de son service d'Ingénierie des systèmes (SIS) et du SPP (service de Physique des Particules). L'intégration a été réalisée par une équipe regroupant des personnes du SIS, du Sedi (Le service d'Electronique des Détecteurs et d'Informatique), et du SPP.

23 décembre 2010

Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de réglage début 2011 la collaboration partira à la chasses aux neutrinos, pour une première moisson espérée mi-2011.

 

 

Le groupe de l'IRFU, impliquant le SPP (à l'initiative de l'expérience), le SPhN, le SIS, le Sedi, et le Lenac, a joué un rôle majeur dans le pilotage du projet et a contribué de façon significative à la conception, la réalisation, et l'intégration du détecteur:

 

Après avoir joué un rôle majeur dans la conception des détecteurs, l’IRFU a eu en charge la coordination technique de l’ensemble du projet au sein de la collaboration (140 physiciens & ingénieurs dans 8 pays et 35 instituts). Il a assuré également par la présence permanente d’un ingénieur sur le site, la coordination du montage des différents éléments du détecteur. Les dossiers de sécurité nécessaires à une installation de ce type (ICPE) ont été élaborés et suivi en lien avec l’ASN.

 

Des éléments clefs du détecteur ont été conçus par l’IRFU :

  • Deux enceintes acryliques et l’enceinte support des PM, et l'ensemble des cheminées
  • Un système de déploiement de sources de calibration
  • Le système de mesure du nombre de protons du volume de détection

De plus, une contribution importante de l’IRFU a été apportée autour des liquides,

  • que ce soit pour qualifier la compatibilité du liquide de la cible avec les matériaux utilisés,
  • caractériser et tester la stabilité des liquides scintillants,
  • ou bien encore concevoir et réaliser le remplissage des quatre volumes, ainsi qu'un système de thermalisation du détecteur.

Par ailleurs, l’IRFU a conçu et réalisé la salle blanche du laboratoire et a été un acteur majeur de son maintien à un niveau de propreté satisfaisant tout au long du montage.

 

Enfin, l’IRFU a assuré le relevé géodésique du détecteur.

 

contacts:

 

Thierry Lasserre

Christian Veyssière

 

 

  

14 décembre 2010

Réunis à Bruxelles au sein de Nupecc(1), les chercheurs ont présenté le 9 décembre leur plan à long terme qui vise à préparer l’avenir et conforter la place de premier plan occupée par l’Europe dans le domaine de la physique nucléaire. Le projet Spiral2 à Caen, qui réunit le CNRS/IN2P3(2) et le CEA/DSM(3), fait partie des projets déjà engagés dans le cadre de la stratégie européenne.

 

Retrouvez le plan à long terme de la physique nucléaire sur le site de NUPECC sous différentes formes:

les 200 pages du rapport mais aussi le résumé de 20 pages et une vidéo de 20 minutes.

 

http://www.nupecc.org/index.php?display=lrp2010/main

 

02 décembre 2010
Publication des premiers résultats des collisions plomb-plomb

Après presque une année de prises de données en collisions proton-proton, le LHC du CERN a commencé l’injection d’ions de plomb début novembre et a très vite délivré des collisions dès le 8 novembre. L’énergie dans le centre de masse nucléon-nucléon est de 2,76 TeV, environ 10 fois supérieure à celle atteinte précédement au RHIC de Brookhaven (USA). Les premiers résultats d'ALICE ne se sont pas fait attendre.

29 novembre 2010

Des physiciens, ingénieurs et techniciens de l'Irfu mettent au point la prochaine génération de détecteurs de traces de type Micromegas. Les futures expériences de Compass au Cern et de Clas12 au Jefferson Lab apportent de nouvelles contraintes de fonctionnement dont certaines sont telles que les détecteurs actuels ne peuvent les supporter tout en gardant leurs performances. Des tests de détecteurs comportant de nouvelles caractéristiques ont été réalisés sous faisceau au Cern. Les deux objectifs de ces tests ont été atteints : d'une part une réduction des taux de décharges, facteur limitant pour les expériences à haut flux comme Compass et d'autre part la vérification du bon fonctionnement dans des champs magnétiques intenses, nécessité pour les détecteurs gazeux du futur spectromètre Clas12. Plus généralement le développement de la technologie Micromegas est partie intégrante de la stratégie de l'Irfu avec la création récente d'un atelier de fabrication de ces détecteurs.

07 octobre 2010

 

 


L’instrument MUSETT1 a détecté ses premiers noyaux lourds lors d’une phase de tests qui a eu lieu au début du mois d’avril 2010 auprès de l’accélérateur du GANIL2 à Caen. MUSETT a été construit dans le but d’identifier les éléments très lourd, les transfermiens, c'est à dire les éléments situés au-delà du fermium (Z=100). Les physiciens nucléaires s’intéressent à ces états extrêmes de la matière pour tester les modèles théoriques décrivant le noyau.  Les premiers résultats de MUSETT sont très satisfaisants, démontrant une très bonne identification des isotopes produits grâce à une méthode originale dite de corrélation génétique. Celle–ci permet d’étiqueter un noyau grâce à la détection de sa décroissance. MUSETT préfigure la détection du futur Super Séparateur Spectromètre S3 dédié aux faisceaux hyper-intenses de SPIRAL23, permettant l’exploration des noyaux les plus lourds.

 

 

06 juillet 2010

Le pion, prédit par Yukawa en 1935 et découvert en 1947, est le premier d'une famille de particules appelées mésons, famille qui n'a pas cessé de s'agrandir depuis.  Les mésons ordinaires sont composés d'un quark et d'un antiquark. La théorie de l'interaction forte prévoit également l'existence de mésons plus complexes, appelés exotiques.  Activement recherchés depuis plus d'une dizaine d'années, leur existence n'a pas encore été formellement prouvée. L'expérience Compass au CERN, collaboration internationale dont fait partie une équipe du Service de physique nucléaire de l'Irfu, a mis en évidence un méson exotique lors d'une expérience préliminaire, gage de belles moissons de particules à venir. Le méson observé par les physiciens de COMPASS a une masse de 1660 MeV/c2 (Millions d'électronVolts/c2).  Sa masse, quoique 12 fois plus grande que celle d'un pion, n'a rien d'extraordinaire. Ce sont ses propriétés quantiques qui ont intrigué les physiciens. Interdites pour les mésons ordinaires, ces propriétés indiquent qu'il s'agit bien d'un méson exotique. 

 

 Ces résultats viennent d'être publiés dans la revue Physical Review Letters (PRL 104, 241803, 2010).

26 avril 2010

La source d'ions légers (protons et deutons) du projet SPIRAL2 a délivré mi mars 2010 son premier faisceau d'ions hydrogène. Ce résultat a été obtenu sur l'installation de test des lignes basse énergie à Saclay et marque son début officiel d'activité. Quinze mètres de lignes de l'accélérateur seront ainsi assemblés puis testés dans une casemate par l'Irfu avant d'être installés à Ganil en 2011.

02 mars 2010

Le LHC s'apprête à démarrer pour une première période de prise de données de deux ans qui va produire un flux et une quantité de données parmi les plus importants que l'homme ait jamais eu à traiter. Lors de récents tests en situation réelle, la grille de recherche d'Île-de-France (Grif) a répondu aux performances requises en permettant aux physiciens d'accéder aux données reconstruites seulement quatre heures après qu'elles aient été enregistrées au Cern. En 2010, la quantité de données à traiter sera cent fois plus importante. Les équipes de l'Irfu ont montré après ce premier succès qu'elles étaient prêtes pour relever ce défi.

25 février 2010

Les collaborations Phenix et Star, qui regroupent notamment des physiciens de l'Irfu/CEA et l'IN2P3/CNRS, ont annoncé des découvertes majeures sur la nature du plasma de quarks et de gluons. Ces résultats décisifs pour la compréhension de la matière nucléaire soumise à des conditions extrêmes apportent un éclairage nouveau sur la naissance de l'Univers. Ils ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.

15 février 2010

Le projet CHyMENE (Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques) a le but ambitieux de produire une cible mince d'hydrogène pur sans conteneur adaptée aux expériences utilisant des faisceaux d'ions lourds de basse énergie prévus avec SPIRAL2.

 

Une équipe de l'Irfu (SPhN et SACM) et de l'Inac/SBT utilisant des techniques cryogéniques vient de produire avec succès un ruban d'hydrogène solide de 100 µm d'épaisseur. Cette cible sera bientôt testée sous faisceau. Une première mondiale.  

 

Ci-dessous: interview de Alain GILLIBERT, qui travaille au projet CHyMENE avec Alexandre OBERTELLI et Emmanuel POLLACO

 

  




 

 

 

Image du début: Ruban d'hydrogène solide H2 extrudé (largeur 10 mm, épaisseur 100 µm), vu au travers du hublot de la chambre à vide (Photo V. Lapoux).

 

30 janvier 2010

Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important  de l'expérience  Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le réacteur de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes.

 

 

Les enceintes acryliques : une belle mécanique de l'expérience Double-Chooz

 

Spécialisée depuis 1922 dans la vente et la transformation des matières plastiques l'entreprise NOVAPLEST-NEOTEC PLASTIQUE a réalisé pour le CEA quatre enceintes transparentes étanches en Plexiglas issu d'une fabrication spéciale, destinées à un projet de recherche de détection de neutrinos de réacteurs. Cette réalisation a été suivie par l'IRFU qui en a réalisé toute l'étude au sein de son service d'Ingénierie des systèmes (SIS) et du SPP (service de Physique des Particules). L'intégration a été réalisée par une équipe regroupant des personnes du SIS, du Sedi (Le service d'Electronique des Détecteurs et d'Informatique), et du SPP.

23 décembre 2010

Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de réglage début 2011 la collaboration partira à la chasses aux neutrinos, pour une première moisson espérée mi-2011.

 

 

Le groupe de l'IRFU, impliquant le SPP (à l'initiative de l'expérience), le SPhN, le SIS, le Sedi, et le Lenac, a joué un rôle majeur dans le pilotage du projet et a contribué de façon significative à la conception, la réalisation, et l'intégration du détecteur:

 

Après avoir joué un rôle majeur dans la conception des détecteurs, l’IRFU a eu en charge la coordination technique de l’ensemble du projet au sein de la collaboration (140 physiciens & ingénieurs dans 8 pays et 35 instituts). Il a assuré également par la présence permanente d’un ingénieur sur le site, la coordination du montage des différents éléments du détecteur. Les dossiers de sécurité nécessaires à une installation de ce type (ICPE) ont été élaborés et suivi en lien avec l’ASN.

 

Des éléments clefs du détecteur ont été conçus par l’IRFU :

  • Deux enceintes acryliques et l’enceinte support des PM, et l'ensemble des cheminées
  • Un système de déploiement de sources de calibration
  • Le système de mesure du nombre de protons du volume de détection

De plus, une contribution importante de l’IRFU a été apportée autour des liquides,

  • que ce soit pour qualifier la compatibilité du liquide de la cible avec les matériaux utilisés,
  • caractériser et tester la stabilité des liquides scintillants,
  • ou bien encore concevoir et réaliser le remplissage des quatre volumes, ainsi qu'un système de thermalisation du détecteur.

Par ailleurs, l’IRFU a conçu et réalisé la salle blanche du laboratoire et a été un acteur majeur de son maintien à un niveau de propreté satisfaisant tout au long du montage.

 

Enfin, l’IRFU a assuré le relevé géodésique du détecteur.

 

contacts:

 

Thierry Lasserre

Christian Veyssière

 

 

  

07 décembre 2010

L’imagerie par résonance magnétique à haut champ (≥ 7 teslas) apparaît comme une des voies les plus prometteuses dans le dépistage précoce des pathologies neurologiques. Au-delà des savoir-faire industriels en matière d’IRM, cette imagerie se heurte à des difficultés techniques nouvelles. L’équipe du CEA (Irfu et I2BM) du projet Iseult vient d’en franchir une. Il s’agit d’assurer une excitation homogène des noyaux atomiques grâce à la transmission parallèle. Celle-ci permet l’homogénéisation de l’excitation des spins de protons des tissus biologiques pour aboutir à des images de cerveaux humains sans zone d’ombre ni perte de contraste. Les images in vivo récemment obtenues à 7 teslas en transmission parallèle, constituent une première en Europe et consacre une collaboration réussie entre les deux instituts. Ces travaux ont aussi permis le dépôt de plusieurs brevets. Bien qu’une quinzaine de scanners IRM à 7 teslas soient installés dans le monde, seuls 5 à 6 centres de recherche sont capables de mobiliser en un même lieu toutes les compétences réunies dans la collaboration DSM-DSV pour développer toutes les étapes nécessaires à la transmission parallèle, à savoir : la conception des antennes (Irfu/SACM) et leur électronique (I2BM/NeuroSpin), la simulation électromagnétique du couplage antenne-patient (Irfu/SACM), le développement des séquences IRM d’acquisition des cartes de champ magnétique (I2BM/NeuroSpin), l’analyse, le contrôle de la puissance déposée dans les tissus, et la mise au point des procédés de transmission parallèle (I2BM/NeuroSpin), sans oublier le bureau d’études (Irfu/SIS) et la mise en œuvre des équipements de mesure spécifiques (Irfu/Sédi).

06 décembre 2010

Dans le cadre du programme européen EUDET, débuté en 2006 et qui s’achève cet automne 2010, un nouveau télescope de faisceau vient équiper les infrastructures de tests en Europe. Il va permettre aux physiciens utilisateurs de mettre à l’épreuve leurs détecteurs et de faire progresser la R&D sur les capteurs de grande précision. En effet ce télescope de faisceau est très performant : entièrement digital, de grande précision et très rapide. En plaçant le détecteur en développement au centre du télescope, l’utilisateur connaîtra la position de passage de la particule du faisceau avec une précision du millième de millimètre, et pourra ainsi caractériser finement la performance de son dispositif. Les physiciens et ingénieurs de l’Irfu en collaboration avec ceux de l’institut IPHC de Strasbourg, ont conçu, réalisé et validé les capteurs CMOS intégrés aux six plans de détection constituant le télescope. Le capteur CMOS du projet EUDET est une matrice de 2cmx1cm regroupant plus de 660000 pixels sensibles aux passages des particules au minimum d’ionisation (c'est-à-dire des particules déposant peu d’énergie dans le volume sensible). C’est la première fois qu’une matrice à lecture digitale d’aussi grande taille est réalisée pour détecter des particules chargées de grande énergie. Un grand nombre de groupes à travers le monde a utilisé le télescope depuis son installation mi 2009 au CERN. Grâce à sa rapidité et à sa grande précision, ce dispositif sera fortement utilisé pour répondre aux besoins de la communauté de physique des particules. Rançon de son succès, deux copies de cet ensemble de détecteurs sont actuellement en cours de réalisation afin d’équiper d’autres laboratoire en Europe. Les très bonnes performances du télescope EUDET ont également suscité l’intérêt d’autres communautés travaillant sur l’imagerie X (rayonnement synchrotron et imagerie médicale).

29 novembre 2010

Des physiciens, ingénieurs et techniciens de l'Irfu mettent au point la prochaine génération de détecteurs de traces de type Micromegas. Les futures expériences de Compass au Cern et de Clas12 au Jefferson Lab apportent de nouvelles contraintes de fonctionnement dont certaines sont telles que les détecteurs actuels ne peuvent les supporter tout en gardant leurs performances. Des tests de détecteurs comportant de nouvelles caractéristiques ont été réalisés sous faisceau au Cern. Les deux objectifs de ces tests ont été atteints : d'une part une réduction des taux de décharges, facteur limitant pour les expériences à haut flux comme Compass et d'autre part la vérification du bon fonctionnement dans des champs magnétiques intenses, nécessité pour les détecteurs gazeux du futur spectromètre Clas12. Plus généralement le développement de la technologie Micromegas est partie intégrante de la stratégie de l'Irfu avec la création récente d'un atelier de fabrication de ces détecteurs.

26 novembre 2010

En août 2010, au Cern (Genève), une équipe des physiciens du Sédi et du SPP, en collaboration avec un groupe de l'ETH-Zurich, a fait fonctionner avec succès et pour la première fois un détecteur Micromégas dans une chambre à projection temporelle à argon pur cryogénique (température de 87,2 kelvins).

 

 

 

 

Une chambre à projection temporelle (TPC) est un volume dans lequel les électrons d’ionisation produits par le passage de particules chargées sont guidés par un champ électrique uniforme et dérivent jusqu’aux détecteurs de lecture. Pour « lire » une TPC, il faut amplifier les signaux des électrons d’ionisation en bout de chambre, en provoquant des avalanches où se multiplient les électrons grâce à un fort champ électrique qui les accélère et crée donc une ionisation en cascade au voisinage de la cathode. 

 

07 octobre 2010

 

 


L’instrument MUSETT1 a détecté ses premiers noyaux lourds lors d’une phase de tests qui a eu lieu au début du mois d’avril 2010 auprès de l’accélérateur du GANIL2 à Caen. MUSETT a été construit dans le but d’identifier les éléments très lourd, les transfermiens, c'est à dire les éléments situés au-delà du fermium (Z=100). Les physiciens nucléaires s’intéressent à ces états extrêmes de la matière pour tester les modèles théoriques décrivant le noyau.  Les premiers résultats de MUSETT sont très satisfaisants, démontrant une très bonne identification des isotopes produits grâce à une méthode originale dite de corrélation génétique. Celle–ci permet d’étiqueter un noyau grâce à la détection de sa décroissance. MUSETT préfigure la détection du futur Super Séparateur Spectromètre S3 dédié aux faisceaux hyper-intenses de SPIRAL23, permettant l’exploration des noyaux les plus lourds.

 

 

19 avril 2010
Les supernovas n’échapperont plus aux physiciens !

La collaboration SNLS (Supernova Legacy Survey, au télescope Canada-France-Hawaï) vient de publier une nouvelle méthode permettant de déterminer la vitesse de récession des supernovas, ces « chandelles standard » qui apparaissent dans l'Univers tout au long de son histoire. La nouveauté est de pouvoir étudier ces explosions cataclysmiques sans avoir recours à l'usage de la spectroscopie, trop gourmande en temps d'observation même sur les plus grands télescopes de la planète. Près de la moitié du millier de supernovas qui ont été observées par l'expérience SNLS depuis 2003 grâce à la caméra Mégacam auraient du être abandonnées sans cette nouvelle analyse. Pour les projets futurs qui visent le million de supernovas, ce type de méthode sera absolument indispensable.

La méthode développée vient d'être publiée dans Astronomy & Astrophysics

 

 

 

Figure 1 : Coupole abritant le télescope de 3,60 m de diamètre de l'observatoire du Canada-France-Hawaï, situé sur le Mauna Kea à Hawaï.

24 mars 2010
Vers la carte haute résolution de la première lumière de l'Univers

Après son lancement le 14 mai 2009, le satellite Planck [1] observe en continu la voûte céleste et cartographie l'ensemble du ciel depuis le 13 août, pour obtenir la première image à très haute résolution de l'aube de l'Univers. Le satellite Planck vient de terminer son premier tour de ciel. Les premières images révèlent des détails insoupçonnés sur l'émission de gaz et de poussières dans notre propre galaxie. Des scientifiques du CEA-Irfu, au sein d'une large collaboration internationale, travaillent actuellement sur l'extraction et l'exploitation des catalogues d'objets détectés par Planck. Ces catalogues intermédiaires sont indispensables pour comprendre et soustraire les émissions parasites en avant plan de la lumière de fond de l'univers, trace fossile de ses premiers âges. Ils permettent également de mieux comprendre la formation des plus grandes structures de l'univers, les amas de galaxies. Les premiers catalogues devraient être publiés en janvier 2011. En revanche, les publications scientifiques définitives sur la première lumière de l'Univers ne devraient intervenir que vers la fin 2012.

02 mars 2010

Le LHC s'apprête à démarrer pour une première période de prise de données de deux ans qui va produire un flux et une quantité de données parmi les plus importants que l'homme ait jamais eu à traiter. Lors de récents tests en situation réelle, la grille de recherche d'Île-de-France (Grif) a répondu aux performances requises en permettant aux physiciens d'accéder aux données reconstruites seulement quatre heures après qu'elles aient été enregistrées au Cern. En 2010, la quantité de données à traiter sera cent fois plus importante. Les équipes de l'Irfu ont montré après ce premier succès qu'elles étaient prêtes pour relever ce défi.

17 février 2010

Les feux de forêt constituent un danger permanent, notamment dans les pays arides. Ils sont un frein au développement économique et une menace pour l'environnement, tant par la forte libération de gaz à effet de serre que par la destruction d'écosystèmes.

Le projet FORFIRE, incluant l'utilisation de détecteurs Micromegas1, a reçu le soutien de l'Union Européenne (Programme FP7) pour élaborer un réseau de capteurs sensibles à la lumière émise lors d'un incendie de forêt, permettant de le détecter presque instantanément (contre plusieurs minutes avec les méthodes actuelles).

 

16 février 2010

Fin janvier 2010, au Japon, les détecteurs du projet Tokai to Superkamiokande (T2K, [ti:tu:kei]), développés à Saclay, ont observé leurs premiers neutrinos. Ces détecteurs sont constitués de deux grandes chambres permettant de reconstruire les traces de particules chargées et caractérisent le faisceau de neutrinos. Dans cette expérience, les neutrinos sont créés par un faisceau de protons issu de l'accélérateur de Tokai. Ces mêmes neutrinos sont mesurés 300 km plus loin, à Kamioka, dans une grande cuve d'eau de 40 m de diamètre et de hauteur, qui a précédemment servi à étudier les neutrinos provenant de l'interaction du rayonnement cosmique dans l'atmosphère et à prouver définitivement le phénomène d'oscillation (prix Nobel à Masatoshi Koshiba en 2002). Depuis, une première interaction de neutrinos en provenance de Tokai a été observée dès la fin février dans le détecteur de Kamioka, ce qui marque le début d'une phase très excitante sur la physique des neutrinos.

30 janvier 2010

Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important  de l'expérience  Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le réacteur de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes.

 

 

Les enceintes acryliques : une belle mécanique de l'expérience Double-Chooz

 

Spécialisée depuis 1922 dans la vente et la transformation des matières plastiques l'entreprise NOVAPLEST-NEOTEC PLASTIQUE a réalisé pour le CEA quatre enceintes transparentes étanches en Plexiglas issu d'une fabrication spéciale, destinées à un projet de recherche de détection de neutrinos de réacteurs. Cette réalisation a été suivie par l'IRFU qui en a réalisé toute l'étude au sein de son service d'Ingénierie des systèmes (SIS) et du SPP (service de Physique des Particules). L'intégration a été réalisée par une équipe regroupant des personnes du SIS, du Sedi (Le service d'Electronique des Détecteurs et d'Informatique), et du SPP.

23 décembre 2010

Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de réglage début 2011 la collaboration partira à la chasses aux neutrinos, pour une première moisson espérée mi-2011.

 

 

Le groupe de l'IRFU, impliquant le SPP (à l'initiative de l'expérience), le SPhN, le SIS, le Sedi, et le Lenac, a joué un rôle majeur dans le pilotage du projet et a contribué de façon significative à la conception, la réalisation, et l'intégration du détecteur:

 

Après avoir joué un rôle majeur dans la conception des détecteurs, l’IRFU a eu en charge la coordination technique de l’ensemble du projet au sein de la collaboration (140 physiciens & ingénieurs dans 8 pays et 35 instituts). Il a assuré également par la présence permanente d’un ingénieur sur le site, la coordination du montage des différents éléments du détecteur. Les dossiers de sécurité nécessaires à une installation de ce type (ICPE) ont été élaborés et suivi en lien avec l’ASN.

 

Des éléments clefs du détecteur ont été conçus par l’IRFU :

  • Deux enceintes acryliques et l’enceinte support des PM, et l'ensemble des cheminées
  • Un système de déploiement de sources de calibration
  • Le système de mesure du nombre de protons du volume de détection

De plus, une contribution importante de l’IRFU a été apportée autour des liquides,

  • que ce soit pour qualifier la compatibilité du liquide de la cible avec les matériaux utilisés,
  • caractériser et tester la stabilité des liquides scintillants,
  • ou bien encore concevoir et réaliser le remplissage des quatre volumes, ainsi qu'un système de thermalisation du détecteur.

Par ailleurs, l’IRFU a conçu et réalisé la salle blanche du laboratoire et a été un acteur majeur de son maintien à un niveau de propreté satisfaisant tout au long du montage.

 

Enfin, l’IRFU a assuré le relevé géodésique du détecteur.

 

contacts:

 

Thierry Lasserre

Christian Veyssière

 

 

  

07 décembre 2010

L’imagerie par résonance magnétique à haut champ (≥ 7 teslas) apparaît comme une des voies les plus prometteuses dans le dépistage précoce des pathologies neurologiques. Au-delà des savoir-faire industriels en matière d’IRM, cette imagerie se heurte à des difficultés techniques nouvelles. L’équipe du CEA (Irfu et I2BM) du projet Iseult vient d’en franchir une. Il s’agit d’assurer une excitation homogène des noyaux atomiques grâce à la transmission parallèle. Celle-ci permet l’homogénéisation de l’excitation des spins de protons des tissus biologiques pour aboutir à des images de cerveaux humains sans zone d’ombre ni perte de contraste. Les images in vivo récemment obtenues à 7 teslas en transmission parallèle, constituent une première en Europe et consacre une collaboration réussie entre les deux instituts. Ces travaux ont aussi permis le dépôt de plusieurs brevets. Bien qu’une quinzaine de scanners IRM à 7 teslas soient installés dans le monde, seuls 5 à 6 centres de recherche sont capables de mobiliser en un même lieu toutes les compétences réunies dans la collaboration DSM-DSV pour développer toutes les étapes nécessaires à la transmission parallèle, à savoir : la conception des antennes (Irfu/SACM) et leur électronique (I2BM/NeuroSpin), la simulation électromagnétique du couplage antenne-patient (Irfu/SACM), le développement des séquences IRM d’acquisition des cartes de champ magnétique (I2BM/NeuroSpin), l’analyse, le contrôle de la puissance déposée dans les tissus, et la mise au point des procédés de transmission parallèle (I2BM/NeuroSpin), sans oublier le bureau d’études (Irfu/SIS) et la mise en œuvre des équipements de mesure spécifiques (Irfu/Sédi).

07 octobre 2010

 

 


L’instrument MUSETT1 a détecté ses premiers noyaux lourds lors d’une phase de tests qui a eu lieu au début du mois d’avril 2010 auprès de l’accélérateur du GANIL2 à Caen. MUSETT a été construit dans le but d’identifier les éléments très lourd, les transfermiens, c'est à dire les éléments situés au-delà du fermium (Z=100). Les physiciens nucléaires s’intéressent à ces états extrêmes de la matière pour tester les modèles théoriques décrivant le noyau.  Les premiers résultats de MUSETT sont très satisfaisants, démontrant une très bonne identification des isotopes produits grâce à une méthode originale dite de corrélation génétique. Celle–ci permet d’étiqueter un noyau grâce à la détection de sa décroissance. MUSETT préfigure la détection du futur Super Séparateur Spectromètre S3 dédié aux faisceaux hyper-intenses de SPIRAL23, permettant l’exploration des noyaux les plus lourds.

 

 

26 avril 2010

La source d'ions légers (protons et deutons) du projet SPIRAL2 a délivré mi mars 2010 son premier faisceau d'ions hydrogène. Ce résultat a été obtenu sur l'installation de test des lignes basse énergie à Saclay et marque son début officiel d'activité. Quinze mètres de lignes de l'accélérateur seront ainsi assemblés puis testés dans une casemate par l'Irfu avant d'être installés à Ganil en 2011.

23 avril 2010

 

 

 

L'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers a réalisé le premier prototype du dispositif Alexia, un préparateur automatique de solutions contenant les traceurs radioactifs nécessaires à l'imagerie médicale par scintigraphie.

 

Ce projet repose sur la collaboration entre des radiopharmaciens du service hospitalier Frederic Joliot (SHFJ, DSV) et des ingénieurs de l'Irfu et du LIST (DRT). Les premiers ont eu l'idée de cette automatisation et les seconds l'ont réalisée. Alexia, permet de préparer la solution mélangeant le traceur radioactif au produit utilisé pour l'imagerie et permet ainsi d'éliminer les doses reçues au bout des doigts par le personnel hospitalier lors d'une préparation manuelle. Il a fait l'objet d'un dépôt de brevet européen fin 2009. Début 2010 un nouveau projet d'automatisation a démarré. Cette dernière étape consiste à préparer  des seringues prêtes à l'emploi à partir de la solution préparée par Alexia.

 

  

16 février 2010

Fin janvier 2010, au Japon, les détecteurs du projet Tokai to Superkamiokande (T2K, [ti:tu:kei]), développés à Saclay, ont observé leurs premiers neutrinos. Ces détecteurs sont constitués de deux grandes chambres permettant de reconstruire les traces de particules chargées et caractérisent le faisceau de neutrinos. Dans cette expérience, les neutrinos sont créés par un faisceau de protons issu de l'accélérateur de Tokai. Ces mêmes neutrinos sont mesurés 300 km plus loin, à Kamioka, dans une grande cuve d'eau de 40 m de diamètre et de hauteur, qui a précédemment servi à étudier les neutrinos provenant de l'interaction du rayonnement cosmique dans l'atmosphère et à prouver définitivement le phénomène d'oscillation (prix Nobel à Masatoshi Koshiba en 2002). Depuis, une première interaction de neutrinos en provenance de Tokai a été observée dès la fin février dans le détecteur de Kamioka, ce qui marque le début d'une phase très excitante sur la physique des neutrinos.

15 février 2010

Le projet CHyMENE (Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques) a le but ambitieux de produire une cible mince d'hydrogène pur sans conteneur adaptée aux expériences utilisant des faisceaux d'ions lourds de basse énergie prévus avec SPIRAL2.

 

Une équipe de l'Irfu (SPhN et SACM) et de l'Inac/SBT utilisant des techniques cryogéniques vient de produire avec succès un ruban d'hydrogène solide de 100 µm d'épaisseur. Cette cible sera bientôt testée sous faisceau. Une première mondiale.  

 

Ci-dessous: interview de Alain GILLIBERT, qui travaille au projet CHyMENE avec Alexandre OBERTELLI et Emmanuel POLLACO

 

  




 

 

 

Image du début: Ruban d'hydrogène solide H2 extrudé (largeur 10 mm, épaisseur 100 µm), vu au travers du hublot de la chambre à vide (Photo V. Lapoux).

 

30 janvier 2010

Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important  de l'expérience  Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le réacteur de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes.

 

 

Les enceintes acryliques : une belle mécanique de l'expérience Double-Chooz

 

Spécialisée depuis 1922 dans la vente et la transformation des matières plastiques l'entreprise NOVAPLEST-NEOTEC PLASTIQUE a réalisé pour le CEA quatre enceintes transparentes étanches en Plexiglas issu d'une fabrication spéciale, destinées à un projet de recherche de détection de neutrinos de réacteurs. Cette réalisation a été suivie par l'IRFU qui en a réalisé toute l'étude au sein de son service d'Ingénierie des systèmes (SIS) et du SPP (service de Physique des Particules). L'intégration a été réalisée par une équipe regroupant des personnes du SIS, du Sedi (Le service d'Electronique des Détecteurs et d'Informatique), et du SPP.

07 décembre 2010

L’imagerie par résonance magnétique à haut champ (≥ 7 teslas) apparaît comme une des voies les plus prometteuses dans le dépistage précoce des pathologies neurologiques. Au-delà des savoir-faire industriels en matière d’IRM, cette imagerie se heurte à des difficultés techniques nouvelles. L’équipe du CEA (Irfu et I2BM) du projet Iseult vient d’en franchir une. Il s’agit d’assurer une excitation homogène des noyaux atomiques grâce à la transmission parallèle. Celle-ci permet l’homogénéisation de l’excitation des spins de protons des tissus biologiques pour aboutir à des images de cerveaux humains sans zone d’ombre ni perte de contraste. Les images in vivo récemment obtenues à 7 teslas en transmission parallèle, constituent une première en Europe et consacre une collaboration réussie entre les deux instituts. Ces travaux ont aussi permis le dépôt de plusieurs brevets. Bien qu’une quinzaine de scanners IRM à 7 teslas soient installés dans le monde, seuls 5 à 6 centres de recherche sont capables de mobiliser en un même lieu toutes les compétences réunies dans la collaboration DSM-DSV pour développer toutes les étapes nécessaires à la transmission parallèle, à savoir : la conception des antennes (Irfu/SACM) et leur électronique (I2BM/NeuroSpin), la simulation électromagnétique du couplage antenne-patient (Irfu/SACM), le développement des séquences IRM d’acquisition des cartes de champ magnétique (I2BM/NeuroSpin), l’analyse, le contrôle de la puissance déposée dans les tissus, et la mise au point des procédés de transmission parallèle (I2BM/NeuroSpin), sans oublier le bureau d’études (Irfu/SIS) et la mise en œuvre des équipements de mesure spécifiques (Irfu/Sédi).

26 avril 2010

La source d'ions légers (protons et deutons) du projet SPIRAL2 a délivré mi mars 2010 son premier faisceau d'ions hydrogène. Ce résultat a été obtenu sur l'installation de test des lignes basse énergie à Saclay et marque son début officiel d'activité. Quinze mètres de lignes de l'accélérateur seront ainsi assemblés puis testés dans une casemate par l'Irfu avant d'être installés à Ganil en 2011.

15 février 2010

Le projet CHyMENE (Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques) a le but ambitieux de produire une cible mince d'hydrogène pur sans conteneur adaptée aux expériences utilisant des faisceaux d'ions lourds de basse énergie prévus avec SPIRAL2.

 

Une équipe de l'Irfu (SPhN et SACM) et de l'Inac/SBT utilisant des techniques cryogéniques vient de produire avec succès un ruban d'hydrogène solide de 100 µm d'épaisseur. Cette cible sera bientôt testée sous faisceau. Une première mondiale.  

 

Ci-dessous: interview de Alain GILLIBERT, qui travaille au projet CHyMENE avec Alexandre OBERTELLI et Emmanuel POLLACO

 

  




 

 

 

Image du début: Ruban d'hydrogène solide H2 extrudé (largeur 10 mm, épaisseur 100 µm), vu au travers du hublot de la chambre à vide (Photo V. Lapoux).

 

17 janvier 2010

Depuis 1995, une activité de création de plusieurs logiciels s'est développée au Service des Accélérateurs, de la Cryogénie et du Magnétisme (SACM) afin de concevoir les structures et de simuler le transport de faisceau dans les accélérateurs. Depuis les années 2000, cet ensemble de codes a été distribué dans de nombreux laboratoires et entreprises à travers le monde.  Cette suite logicielle professionnelle est maintenant diffusée sous licence CEA.

 

Historique

 

Depuis 1995, une activité de développement de plusieurs logiciels a été initiée dans le cadre du projet IPHI afin de concevoir les structures et de simuler le transport de faisceau dans les accélérateurs linéaires. Une telle modélisation nécessite de simuler les mouvements de particules chargées dans des champs électromagnétiques permettant de guider, focaliser ou accélérer les particules tout en prenant en compte les effets collectifs de charge d'espace, de diffusion coulombienne ou bien encore de champ de sillage de longue portée ainsi que l'interaction avec le gaz résiduel. Ces codes de calcul ont été utilisés à maintes reprises pour aider à la conception d'accélérateurs et ont aussi été validés par comparaison avec des faisceaux existants dans différents laboratoires. Ces logiciels permettent aujourd'hui de couvrir l'ensemble de l'accélérateur de la source à la cible.

 

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