Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers

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.

La polyvalence du détecteur gazeux Micromegas permet d’imaginer des développements pour des expériences ou des applications dans des domaines très variés. La stabilité et la robustesse de ce détecteur, l’effort fait sur la réduction du bruit de fond (utilisation de matériaux à basse radioactivité, abaissement du seuil de détection), associés à une très bonne résolution en énergie pour les rayons X de basse énergie, ont permis, par exemple, d’apporter une contribution d’importance à l’expérience de recherche d’axions solaires Cast.
La détection de neutrons ou de photons est rendue possible par l’ajout d’un matériau convertisseur en fenêtre d’entrée. Cette évolution peut nécessiter, pour un fonctionnement en environnement hostile par exemple, une conception du détecteur en mode scellé. C’est le cas du projet Piccolo, détecteur de neutrons destiné à être installé dans le cœur d’un réacteur hybride, qui présente la particularité de fonctionner à haute température, ou encore du projet de photo-détecteurs qui impose des conditions de propreté très strictes.

Un nouveau procédé de fabrication, dit « Micromegas bulk », a été mis au point et laisse envisager de nouvelles applications, par la facilité à réaliser de grandes surfaces et des géométries variées (cylindrique par exemple). C’est avec cette technique que le Dapnia a pris en charge la réalisation des plans de lecture des trois TPC (chambres à échantillonnage temporel) de l’expérience T2K, qui seront chacun composés de 12 détecteurs de grande taille (34x36 cm²) disposés en mosaïque (pour réduire les zones mortes).
Dans le cadre du développement d’une grande TPC pour l’ILC, International Linear Collider, un revêtement résistif apposé sur les damiers de détection de 2,3 mm de large a permis d’atteindre une résolution spatiale de 50 µm (collaboration avec l’Université de Carleton, Ottawa).

Dans l’optique de Super-Kabes (expérience NA48, Cern) il est prévu, en diminuant l’espace d’amplification à 25 µm, de réduire le temps de montée du signal à 5 ns pour permettre de fonctionner à 20 MHz par piste.
Enfin, le couplage de Micromegas avec une puce Medipix2/Timepix (en collaboration avec le Cern à Genève et Nikhef à Amsterdam) a été réalisé et ouvre la voie d’une granularité 3D très fine. Dans cette lignée, les premiers essais d’un Micromegas intégré sur silicium (InGrid) se sont avérés très prometteurs.

Enfin, le couplage de Micromegas avec une puce Medipix2/Timepix (en collaboration avec le Cern à Genève et Nikhef à Amsterdam) a été réalisé et ouvre la voie d’une granularité 3D très fine. Dans cette lignée, les premiers essais d’un Micromegas intégré sur silicium (InGrid) se sont avérés très prometteurs.

Collaborations

Contribution du Dapnia

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Responsabilité scientifique

Ioannis GIOMATARIS