Les sujets de thèses

Dernière mise à jour : 26-07-2017

3 sujets IRFU

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• Astroparticules

 

Physique de Neutrinos avec des bolometres scintillants de Tungstate de Cadmium

SL-DRF-17-0305

Domaine de recherche : Astroparticules
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Particules (SPP)

Groupe Edelweiss

Saclay

Contact :

Claudia Nones

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Claudia Nones

CEA - DRF/IRFU/SPP/Edelweiss

0169083520

Directeur de thèse :

Claudia Nones

CEA - DRF/IRFU/SPP/Edelweiss

0169083520

Page perso : http://irfu.cea.fr/Pisp/claudia.nones/

Voir aussi : http://www.csnsm.in2p3.fr/Equipe-Detecteurs-Cryogeniques

Pourquoi les neutrinos sont-ils si légers’ Quelle est la valeur absolue des leurs masses’ Le neutrino est-il égal à son antiparticule, comme un photon ou un pion neutre, ou en différe-t-il comme un neutron’ Malgré les progrés impressionnants que nous avons faits récemment sur la connaissance de cette particule, la liste des questions ouvertes est encore très longue. Et les réponses sont d'une importance capitale pour comprendre les interactions fondamentales des particules et l'évolution de l'Univers. La double désintégration beta sans émission de neutrinos est une transition nucléaire hypothétique et rarissime qui peut clarifier la plupart de ces problèmes intrigantes. Si elle est découverte, elle peut fixer l'échelle de masse des neutrinos, aider à déterminer l'ordre de ses trois masses et démontrer que le neutrino est effectivement égal à son antiparticule, comme Majorana l'avait envisagé il y a plus de quatre-vingts ans. Dans ce projet de thèse, nous proposons de développer une méthode puissante pour étudier la désintégration double-beta de l'isotope Cd-116, l'un des candidats les plus prometteurs à cette transition nucléaire, dans le cadre d'une collaboration internationale. Au cours de la première année, une matrice de quatre détecteurs spéciaux à basse température contenant environ 400 g de Cd-116 sera développée et testée. Ces dispositifs, opérés à une température proche du zéro absolu, seront capables de rejeter le fond de particule alpha, l'effet parasite le plus nocif, en mesurant simultanément les phonons et les photons générés par chaque interaction. La deuxième année, les détecteurs seront installés et optimisés dans le laboratoire souterrain de Modane pour lancer une expérience pilote. Au cours de la troisième année, les données de l'expérience seront collectées et analysées, fournissant des limites compétitives sur l'échelle de masse des neutrinos, dans la région de la fraction de l'eV.

Recherche de trous noirs primordiaux avec le réseau de télescope Cherenkov H.E.S.S.

SL-DRF-17-0582

Domaine de recherche : Astroparticules
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Particules (SPP)

Groupe HESS 2

Saclay

Contact :

Jean-François Glicenstein

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Jean-François Glicenstein

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

0169089814

Directeur de thèse :

Jean-François Glicenstein

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

0169089814

H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) est un réseau de télescopes Tcherenkov Atmosphériques Imageurs installé en Namibie depuis une dizaine d’années. Il permet d’observer des photons d'énergie supérieure à environ 50 GeV. Ces photons permettent d’identifier les sources de rayons cosmiques chargés de très haute énergie. Les trous noirs font partie de ces sources. Le but de cette thèse est de rechercher des indices de présence de trous noirs exotiques, les trous noirs primordiaux. Ces trous noirs ont des masses beaucoup plus faibles que les trous noirs ordinaires -stellaires ou galactiques- et pourraient avoir été produits en abondance dans l’univers primordial. Les trous noirs primordiaux, s'ils sont de masse suffisamment faible, peuvent s’évaporer sur des durées comparables au temps de Hubble (radiation de Hawking) et produire un sursaut très court (quelques secondes) de photons de haute énergie. Ces photons peuvent être détectés avec H.E.S.S. Les trous noirs primordiaux de plus grande masse peuvent être détectés par d'autre méthodes, par exemple par effet de lentille gravitationnelle.

Tests et caractérisation d’un prototype de caméra pour l’astronomie des hautes énergies

SL-DRF-17-0583

Domaine de recherche : Astroparticules
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Particules (SPP)

Groupe HESS 2

Saclay

Contact :

Jean-François Glicenstein

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Jean-François Glicenstein

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

0169089814

Directeur de thèse :

Jean-François Glicenstein

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

0169089814

L’astronomie des très hautes énergies observe le ciel au dessus de 50 GeV. C'est une branche de l’astronomie relativement récente (moins de 30 ans). Après les succès du réseau d’imageurs H.E.S.S. dans les années 2000, il est prévu de construire un observatoire international, le Cherenkov Telescope Array (CTA). Cet observatoire, dont la construction doit démarrer en 2018, comportera deux sites équipés d’une cinquantaine de télescopes. L’IRFU est impliqué, en partenariat avec le CNRS et des partenaires espagnols et allemands dans la construction d’une caméra destinée à équiper les télescopes « moyens » (MST) de CTA, la NectarCAM. Une mini-caméra, prototype de NectarCAM, est en cours d’installation à l’IRFU. Après la réalisation de tests extensifs qui doivent montrer que la NectarCAM est capable de réaliser les performances requises, des observations astronomiques sont prévues sur l’un des sites candidats de CTA. Ces observations permettront de valider entièrement le fonctionnement de la caméra. Le sujet de la thèse comprend les tests en chambre noire de la mini-caméra, puis la préparation et l'analyse des observations astronomiques avec le prototype de NectarCAM sur le site de CTA.
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