Dans le cadre de la feuille de route européenne HFM (High Field Magnets), le CEA développe, en collaboration avec le CERN, différents modèles d’aimants.
Future Flared-ends Dipole Demonstrator (F2D2) et Flared Dipole (FD)
Grille de Recherche de l'Ile de France
Présentation générale:
Objectifs - contexte:
Le projet de grille de calcul au service de la recherche d’Ile de France GRIF a pour objectif la mise en place d’une grille de calcul fédérant les grands centres de recherche de la région parisienne autour d’un outil commun dans le cadre de la grille européenne EGEE et de la grille mondiale LCG.
Expériences de Deeply Virtual Compton Scattering dans le Hall B de Jefferson Lab, avec le spectromètre à large acceptance CLAS12.
Objectifs :
De nouveaux concepts théoriques, les distributions de partons généralisées (GPD), permettent une approche bien plus riche de la structure du nucléon, et plus généralement du confinement des quarks dans les hadrons.
Une nouvelle génération d'observatoire pour explorer l'Univers à très haute énergie.
A new generation observatory to explore the very high energy Universe.
L'expérience COMPASS (Common Muon and Proton Aparatus for Structure and Spectroscopy) est une expérience de physique des particules se situant sur le faisceau du SPS au Cern, dans la banlieue de Genève. Elle comporte plusieurs thématiques de recherche:
la structure du nucléon en termes de quarks et gluons, dans lequel le DPhN est plus particulièrement impliqué.
R&D SACM (Nb3Sn)
Etat de l’Art: LHC et le NbTi
Jusqu’à présent, le matériau le plus utilisé dans la réalisation d’aimants supraconducteurs est l’alliage métallique ductile NbTi (production mondiale : entre 1500 et 2000 t/an; le LHC en utilise 1200 t).
Un observatoire du rayonnement infrarouge et submillimétrique
Mission de l’ESA dédiée à l’observation de l'Univers dans le domaine infrarouge et submillimétrique.
ESA mission for infrared and submilimetric observation.
GOLF-NG : Global Oscillations at Low Frequency - New Generation
GOLF-NG (Global Oscillations at Low Frequencies - New Generation) est le successeur de l’instrument GOLF qui se trouve à bord du satellite européen SoHO (Solar and Heliospheric Observatory) construit par l’ESA et lancé par la NASA en 1995. Ces deux instruments contribuent à améliorer notre connaissance de la dynamique de la zone radiative solaire grâce à la mesure des modes acoustiques globaux et des modes de gravité.
L’expérience Alice est dédiée à l’étude de la matière nucléaire dans ses états extrêmes de température et de densité. Elle est spécialement conçue pour tester la théorie fondamentale de l’interaction forte, la Chromodynamique Quantique (QCD), qui prévoit l’existence de ce nouvel état de la matière qui est le plasma de quarks et de gluons (QGP).
Atlas est l'un des détecteurs installés auprès du LHC, le collisionneur à protons du Cern dédié à l'étude du Boson de Higgs et à la recherche de nouvelle physique au delà du modele standard, qui est entré en fonction en 2008.
Objectifs :
Unification des constituants de la matière et de leurs interactions.
sPHENIX est un nouvel détecteur qui sera installé au RHIC, BNL. sPHENIX disposera des technologies les plus avancées pour étudier le plasma de quarks et de gluons fortement couplé en utilisant les jets et les saveur lourdes comme observables.
Expériences sur les Superlourds au GANIL
Objectif
Bien que l'élément le plus lourd trouvé sur terre soit l'uranium-238, avec une demi-vie de l'ordre de 5 milliards d'années (approximativement l'âge de la terre), durant ces 60 dernières années une vingtaine d'éléments plus lourds ont été synthétisés en laboratoire, avec des périodes beaucoup plus courtes.
Télescope de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) dédié à l'observation dans l'infrarouge des exoplanètes.
ESA space telescope for extra solar planets infrared observation.
Publication du pipeline et de la base de données complète en open-source, libre accès et hors-ligne
Le télescope spatial de la NASA Spitzer, prédécesseur du JWST, a connu un grand succès, ayant observé en particulier les spectres de plusieurs dizaines de milliers de sources dans des longueurs d'onde allant d'environ 5µm à 38µm.
BOSS, eBOSS, DESI
L’essentiel du contenu de l’Univers, soit environ 70%, est dominé par une composante énergétique qui n’est ni matière ni rayonnement : l’énergie noire. Cette composante mystérieuse observée pour la première fois en 1998 avec des supernovae a révolutionné notre vision de l’évolution de l’Univers et constitue l’une des découvertes majeures de la fin du XXe siècle.
Cadre du projet
Le projet BTD s’inscrit dans le cadre d’expériences de spectroscopie des noyaux radioactifs par rayonnements g et particules légères au GANIL essentiellement avec les faisceaux SPIRAL puis SPIRAL2.
Station de mesure de CO2
Objectifs:
L'expérience poursuit deux buts:
-Améliorer la précision de la mesure de concentration dans l'air du CO2. La précision et la reproductibilité demandées sont inférieures à +/- 0.1 ppm.
Physics case
The overall picture of particle physics, the so-called Standard Model, has been recently probed by the discovery at CERN of the Higgs particle; it is consistent with the existence of three neutrinos. Oscillations between these neutrinos has been observed in many experiments and are already a compelling evidence of new physics beyond the Standard Model.
une Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques
Le projet CHyMENE (Cible d'Hydrogène Mince pour l'Etude des Noyaux Exotiques) s’inscrit dans le cadre de l'instrumentation nécessaire à l'exploitation des faisceaux de basse énergie incidente (5 à ~25 MeV/n), comme SPIRAL2. Il s’agit de développer une cible cryogénique d’hydrogène pur (H2 ou D2), dont les caractéristiques seront adaptées aux conditions des futures expériences de réactions directes.
Detector for Axion Like
Particle Searches
ANR-19-CE31-0024
The Herschel Dwarf Galaxy Survey
"The ISM in Low Metallicity Environments: Bridging the Gap Between Local Universe and Primordial Galaxies"
The Herschel Dwarf Galaxy Survey is a Guaranteed Time Key Program led by Suzanne Madden.
Un financement ERC Synergy a été accordé au projet ECOGAL, dans le cadre d’une collaboration européenne ayant pour but de développer une compréhension de l’"écosystème galactique" de la Voie lactée. Le défi est de développer un modèle prédictif unique pour la formation des étoiles et des planètes dans notre galaxie.
FALSTAFF a pour but de fournir des données précises sur les caractéristiques (distributions de masse, énergie cinétique) des fragments de fission et la multiplicité des neutrons pour la fission des actinides induite par des neutron de 500 keV à 20 MeV. Ces données sont particulièrement intéressantes pour le développement de la technologie des réacteurs rapides.
Développement d’outils pour caractériser les atmosphères d’exoplanètes
Tools development to characterize exoplanets’ atmospheres
The calibrated GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies) /SoHO space observations and several derived data products are available below. They are regularly updated (last update December 2017).
Official site with mission information on the spaceborn SoHO solar observatory.
Station atmosphérique de démonstration
Cette station de mesure des gaz à effet de serre a été développée et construite par l’Irfu dans le cadre d’une collaboration avec le LSCE. Elle a été le premier maillon de l'observatoire européen de gaz à effet de serre ICOS.
Aimant d'IRM à Haut Champ Corps Entier
L’aimant Iseult de 11,75 T corps entier qui a été installé en 2017 est la pièce maîtresse d’un système d’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui repoussera les limites de l'imagerie cérébrale. La réussite de ce projet franco-allemand passe par le développement de prototypes qui ont validé les points clés de ce projet ambitieux en dépassant les frontières technologiques actuelles.
James Webb Space Telescope
Le téléscope spatial James Webb (JWST), lancé le 25 décembre 2021, observe grâce à ses 4 instruments l'Univers dans l'infrarouge. Développé par la NASA en coopération avec l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et l’Agence Spatiale Canadienne (ASC), le satellite travaille dans l'infrarouge proche avec 3 instruments et dans l'infrarouge moyen grâce à l'instrument MIRI.
Analyse de la dynamique stellaire (rotation) par l’asteroseismologie
Stellar dymanics analysis using asteroseismology.
Pour les détails sur la mission KEPLER, voir le site Kepler-NASA
For details on the KEPLER mission, see the Kepler-NASA website
La nature de ces nouvelles fonctions
Des progrès théoriques importants survenus dans les cinq dernières années permettent d'étendre considérablement la notion de distributions de partons dans un nucléon ou un méson.
Compte-tenu des métiers regroupant la recherche scientifique, le développement technologique d’instruments, la gestion de projets et compte-tenu de ses activités, créatrices de valeur, l'Irfu a créé un réseau actif des anciens de l’Irfu fondé sur des valeurs communes telles que la solidarité et contribuant au rayonnement de l’Irfu.
Lisa (Laser Interferometer Space Antenna) est la mission large de l'Esa pour l’observation des ondes gravitationnelles dans la bande du millihertz depuis l'espace.
Lisa (Laser Interferometer Space Antenna) est la mission large du programme à long terme Cosmic Vision de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) pour l’observation des ondes gravitationnelles. Ce sera le premier détecteur d’ondes gravitationnelles spatial.
Les désintégrations double beta sans émission de neutrino (0νββ) sont des transitions nucléaires hypothétiques, dont l’existence donnerait des indications essentielles sur les propriétés des neutrinos comme la hiérarchie et l’échelle absolue de leurs masses.
Modéliser les explosions de supernovae et les sursauts gamma
Acronyme du projet ERC : MagBURST
Modélisation ab initio des explosions de supernovae extrêmes et des sursauts gamma
Titre de l'ERC : Vers une compréhension ab initio des explosions d'étoiles : les magnétars en tant que moteur central des hypernovae et des sursauts gamma
Porteur CEA : Jérôme Guilet
Acronyme du projet ERC : MagneticYSO
Interprétation des cartes de polarisation de la poussière pour caractériser le rôle du champ magnétique dans les processus de formation des étoiles
Porteur CEA : Anaelle Maury
Megawatt pilot experiment
Objectif:
Megapie (Megawatt pilot experiment) est un projet international ayant pour objectif de concevoir, fabriquer, tester et démanteler la première cible de spallation en plomb-bismuth liquide supportant un dépôt de puissance de 1 MW. Cette cible est utilisée comme source de neutrons.
Objectif :
Le projet Mini-INCA a pour objectif d'étudier les processus de transmutation des actinides mineurs dans les hauts flux de neutrons thermiques, afin d'étudier des solutions pour réduire la radiotoxicité des déchets nucléaires à vies longues.
Enjeux scientifiques et cadre du projet
Le projet MINOS vise à effectuer la spectroscopie de noyaux très exotiques produits par fragmentation auprès de machines d’ions radioactifs de nouvelle génération telles que RIKEN ou GSI/FAIR.
Analyse de données multirésolution / R&D SEDI
Une activité de recherche autour de l'analyse des données en astronomie est menée au sein du Dapnia dans le but de répondre aux problèmes posés aujourd'hui sur des projets comme Integral et XMM, et d'anticiper les problèmes de demain (Planck, Herschel, ...).
Objectif
Cette recherche a comme objectif l'étude des réactions induites par neutrons pour l'astrophysique (nucléosynthèse stellaire et primordiale), pour la structure du noyau (densité des niveaux) et pour les technologies de l'énergie nucléaire (réacteurs nucléaires existants et nouvelle génération, transmutation des déchets nucléaires).
Ce programme s'inscrit également dans le cadre des activités nationales et internationales ayant pour but d'améliorer les données nucléaires évaluées.
Thèmes-programmes:
Thématique et contexte du projet In parallel with the experimental activities of the MNM group at DAPNIA/SPhN some fundamental and applied modelling takes place to simulate innovative nuclear systems for nuclear waste transmutation, intensive neutron sources based on spallation and photonuclear reactions, radioactive nuclear beam production scenarios, dismantling of nuclear installations, etc.
Thématique et contexte du projet
Les thèmes principaux abordés par la cosmologie actuellement sont la compréhension de la formation de structure (amas de galaxies), la géométrie de l’univers, la nature de la matière noire et de l’énergie sombre et l’étude de l’univers primordial.
Le projet PEBBLES a pour objectif de développer une méthodologie pour caractériser les propriétés de la poussière au sein des proto-étoiles en train de former leurs disques proto-planétaires.
Un observatoire spatial développé par l’ESA pour la caractérisation des systèmes exo planétaires lancé en fin 2026.
ESA stellar exo-planet system characterization to be launched at the end of 2026.
Aimant supraconducteur pour la station hybride de Grenoble
Contexte et présentation
Le Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI à Grenoble) est le seul laboratoire en Europe à maîtriser le design et la fabrication de bobines résistives poly-hélices permettant d'atteindre des champs statiques de 35 teslas.
Dans l’objectif d’atteindre 43 teslas, le LNCMI mène le projet de réalisation d’un aimant hybride.
Objectifs
Production industrielle de quadripôles supraconducteurs double ouvertures à fort gradient (231T/m) pour l’accélérateur LHC du CERN.
un Concentrateur Solaire Quantique avec des Fibres Optiques à Retournement de Photons
Le principe du Concentrateur Solaire Quantique à Fibres Optiques à Retournement de Photons.
Issu de la recherche fondamentale sur les neutrinos, le Concentrateur Solaire Quantique (CSQ) constitué est une solution d'avenir low-cost et haut rendement pour l'énergie solaire photovoltaïque.
MICROMesh Gaseous Structure R&D SEDI
Objectifs:
Le détecteur Micromégas a été conçu pour la physique autour des accélérateurs et en particulier pour les expériences de très haut flux des particules. L'objectif de cette expérience est d'améliorer la performance, l’efficacité, la robustesse et la tenue à haut flux hadronique des détecteurs équipés avec des détecteurs Micromegas.
Thématiques
Aimants et accélérateurs / Nouveaux développements pour l’instrumentation des aimants et accélérateurs
L'Irfu fait partie de la mission ScanPyramids visant à « scanner » les grandes pyramides d’Egypte et notamment la pyramide de Khéops.
Un télescope spatial de nouvelle génération pour l'astrophysique des hautes énergies
Simbol-X
Un télescope spatial de nouvelle génération pour l'astrophysique des hautes énergies
Le projet Simbol-X, dont le lancement était prévu en 2014, est une collaboration bilatérale entre les agences spatiales française (CNES) et italienne (ASI) avec une participation d'instituts de recherche allemands.
Spectroscopy and Identification of Rare Isotopes Using S3
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.
Objectifs
Les cryomodules sont des éléments de systèmes radio-fréquence (RF) destinés à l’accélération de particules. Dans le cas de la machine Soleil, ils compensent la perte d’énergie des électrons lorsque ceux-ci émettent du rayonnement synchrotron dans l’anneau de stockage.
Dévoiler l’Univers obscur et froid
Unveil the dark and cold Universe
Présentation:
Spiral2 [Spiral: Système de Production d'Ions Radioactifs Accélérés en Ligne] est le nom du dispositif qui produira de nouveaux faisceaux d’ions stables ou radioactifs au Ganil (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds).
STErile REactor Oscillation experiment
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.
R&D SACM
Généralités
Thématique et contexte du projet L’utilisation de cavités supraconductrices pour accélérer des faisceaux de particules apporte de nombreux avantages, notamment en terme de rendement, et de compacité des structures pour les cycles utiles élevés.
Thin Aperture Light Collector
Concept de télescope déployable pour l'observation dans l'infrarouge lointain.
Concept of a deployable telescope for far-infrared observation.
Measurement of the active neutrino mass scale and search for light sterile neutrinos
The KATRIN experiment
Neutrinos are the most abundant matter particles of the Universe, but also the lightest! In 2015 the Nobel prize was awarded for the discovery of neutrino oscillations, which shows that neutrinos have mass. Their tiny mass is a compelling evidence for physics beyond the standard model of elementary particle physics.
Transient high energy sky and early universe surveyor
Caractériser et modéliser l'évolution du taux de rotation des étoiles de faible masse depuis leur naissance jusqu'à leur maturité.
Variability of solar IRradiance and Gravity Oscillations / Sun PhotoMeters
The scientific objective of the VIRGO experiment (Variability of solar IRradiance and Gravity Oscillations) on board SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) is to determine the characteristics of pressure and internal gravity oscillations by observing irradiance and radiance variations, to measure the solar total and spectral irradiance, and to quantify their variability over periods of days to the duration of the mission. With these data helioseismological methods can be used to probe the solar interior.
Comprendre les mécanismes physiques à l’origine de l’activité éruptive du Soleil et de ses jumeaux stellaires
Understanding the physical mechanisms underlying the eruptive activity of the Sun and its stellar twins
Thémes et programmes
L'expertise du Dapnia au service de la société/Sources de lumière
XFEL est un accélérateur linéaire d'électrons qui, en bout de course, permet de produire un rayonnement de très haute et intense énergie, qui concentrent les rayons X et ultra-violets avec une rare précision.
