L’antenne de l’IRFU au CERN a été créée en 1975, afin d’apporter un soutien technique et logistique aux expériences menées par les équipes de Saclay sur les faisceaux tests du PS et du SPS, sur les grandes expériences du LEP puis dernièrement du LHC.

Au fil de son histoire, l’effectif de l’antenne s’est adapté aux différentes phases structurant la construction et l’exploitation d’un grand accélérateur et de ses détecteurs associés.

Pour autant sa mission essentielle a toujours été conservée:

  • Apporter une aide administrative et fonctionnelle aux expériences et aux personnels en mission,
  • Assurer une relation efficace avec les services du CERN, notamment ceux de la sécurité, des finances et des transports,
  • Enfin participer aux réalisations et maintenances des expériences sur place, grâce à des techniciens polyvalents et connaissant très bien les lieux et le fonctionnement d’un centre international de recherche.

L’antenne permet aussi d’accueillir du personnel détaché de Saclay pour des périodes de plusieurs mois.

DEPHYS

Le laboratoire de physique des DEtecteurs : PHYsique et Simulation (DEPHYS) a pour mission principale de proposer et d’étudier de nouveaux concepts de détecteurs innovants dans le cadre de projets de R&D propres et dans les phases de faisabilité et de conception préliminaire des instruments développés pour les projets scientifiques de l’IRFU en physique des particules, physique nucléaire, et Astrophysique. D’autres domaines d’application couvrent les détecteurs pour la physique des événements rares (détecteurs bolométriques Germanium, détecteur gazeux sphérique, détecteurs micromegas pour la recherche d’axions), les diagnostiques faisceau (protons et neutrons), les applications de radiographie pour le médical ou la sécurité du territoire, et la tomographie muonique de sites géologiques. Le Dephys est mondialement reconnu dans le domaine des détecteurs gazeux à anode micro-segmentée dont il a inventé un des principaux représentant, le détecteur MICROMEGAS (Micro-Mesh GASeous Structure) auquel plus des deux tiers de ses activités sont consacrées.

Le laboratoire s’appuie sur l’expertise de ses 9 docteurs, experts dans les domaines de la modélisation, la simulation, la conception, le développement et les tests de performances de prototypes de détecteurs de rayonnements ionisants, liquides, gazeux ou solides semi-conducteurs. Le laboratoire accueille et encadre les travaux de post-doctorants (4 en 2016) et forme des étudiants en doctorat de 3ème cycle (deux HDRs et une thèse d’état).  En phase amont des projets de l’Irfu, le DEPHYS est une force de proposition du service et participe à l’élaboration des dossiers de réponse aux appels d’offre nationaux et européens dans le domaine des détecteurs. Il est également très impliqué dans la communication scientifique interne et externe, ainsi que dans l’enseignement en instrumentation au niveau M2.

Le laboratoire

Le LEMID est un groupe d'une quinzaine de permanents, ingénieurs et techniciens, dont les activités principales couvrent le cycle de développement des éléments mécaniques de proximité des systèmes de détection, l’assemblage de détecteurs et l’intégration sur site de système de détection. En parallèle, le LEMID accueille des étudiants, stagiaires et alternants, dans le cadre de leur formation.

Les compétences en conception allient les domaines de la mécanique et de l'électronique pour créer les détecteurs répondant aux besoins de physique.

LIS

La mission principale du Laboratoire d’Informatique et Services (LIS) est de fournir le support informatique aux utilisateurs pour tout l’institut et les moyens nécessaires aussi bien au travail de tous les jours qu’aux besoins de calculs des expériences.

Le LIS gère aussi les achats de l’Institut et fournit les services, l’expertise et le conseil lié à la fonction d’acheteurs (Agora).

Le LIS est composé de 20 personnes dont 15 ingénieurs et 2 apprentis. Le LIS en collaboration avec la Direction Informatique du CEA et les instituts partenaires (CERN , CNRS, Université  Paris/Saclay…) définit les orientations à court et moyen terme de l’informatique de l’Irfu. Il définit et choisit avec les utilisateurs les moyens mis en place. 

Le LIS assure les missions suivantes pour l’Irfu :

Le support des utilisateurs (1000 personnes)

L’administration des postes de travail (1200 ordinateurs Windows, Mac et Linux) et  serveurs (Windows et Linux)

L’achat de l’ensemble des logiciels et matériels informatiques dans les règles du CEA

La définition, configuration et gestion de l'infrastructure locale : salles machines (31 baies, 600 A, 500 kW de froid), réseaux, robot de sauvegarde (500 slots).

La définition, configuration et gestion des clusters (HPC / Fermes) sous Linux avec en particulier

  • Un cluster HPC Alfven (2400 cœurs, RAM 12To, stockage 1Po)
  • Un cluster de visualisation Anais : 2 NVIDIA Quadro M600, 128 cœurs, RAM 2 To, stockage 400 To,
  • Un cluster HPC ISIPIC (256 cœurs, 50 To)
  • Un cluster interactif et calcul Iclust (500 cœurs, 500 To) pour en particulier la physique des particules.
  • Un cluster de virtualisation  (600 cœurs, 1,5 To de Ram, 2,5 Po)

La gestion d’un site niveau Tier 2 de calcul et de stockage de la grille WLCG, GRIF (Grille au service de la Recherche en Ile-de-France), comprenant plus de 450 machines et plus de 4PiB de stockage. L’Irfu représente 40% de GRIF  et 11 % du calcul Français.

La gestion du contrat et le suivi de l’utilisation par le personnel de l’IRFU du Centre de Calcul de l’IN2P3 à Lyon.

La mise en conformité de la sécurité selon les directives du CEA

Une contribution active dans les instances du CEA (DSI/USCI/DRF…)

Contact: Joel SURGET

LILAS

Le laboratoire Ingénierie Logicielle pour les Applications Scientifiques (Lilas) a pour mission de développer les modules et outils logiciels nécessaires aux expériences de physique de l'Irfu. Le logiciel tient une place de plus en prépondérante dans les systèmes développés pour les projets scientifiques de l’Irfu, tout en devant répondre à des défis croissants en termes de performances, de pérennité et de fiabilité. Aussi, la vocation principale du Lilas est-elle de maintenir un pôle de compétences avancées orienté vers les technologies de développement logiciel les plus pertinentes pour les projets dans lesquels l’Irfu s’engage, le plus souvent pour de nombreuses années.

Ainsi, outre les activités de conception et réalisation proprement dits directement associés aux projets, le laboratoire se doit de maintenir des activités de veille technologique et de R&D logicielle permettant d’acquérir les technologies, outils et méthodes de dernière génération afin de rationaliser et professionnaliser la production de logiciels au service des dispositifs scientifiques.

LISETA

Le Laboratoire d'intégration des systèmes électroniques de traitement et d'acquisition (LISETA) conçoit, réalise, assemble et valide les équipements électroniques et logiciels intégrés dans les instruments scientifiques de détection qui sont développés et utilisés par les différents départements de l’IRFU. Il participe au développement et à la réalisation aussi bien de très grands instruments de recherche (CTA, ATLAS, ALICE, ESS, etc.) que d’expérience d’échelle plus resserrée ou de programmes de R&D (Calipso, Sphère, MicroCal-X).

 

Le laboratoire développe les cartes électroniques qui constituent les différents maillons de la chaîne d’acquisition, depuis le détecteur jusqu’aux systèmes de contrôle et d'acquisition. Il développe également les équipements matériels et logiciels de test, de caractérisation et de contrôle qualité nécessaires à l'évaluation et à la validation des systèmes et des éléments qui les composent. Enfin il prend en charge le suivi de fabrication industrielle, l’assemblage, l’intégration et la validation des équipements de recherche avant leur mise en service sur site.

 

Conçus au sein de collaborations internationales, les systèmes élaborés et leurs interfaces sont toujours plus complexes. Leur fabrication et leur intégration sont un enjeu en soi, que le LISETA relève par des actions méthodologiques (contrôle qualité, logistique des flux de production et d’intégration, gestion de bases de données) et aussi grâce à l'expertise de chacun et aux compétences généralistes de toute l'équipe.

 

Les ressources opérationnelles du LISETA contribuent efficacement au fonctionnement du département. Le laboratoire met à sa disposition un service de câblage pour l’équipement des cartes prototypes conçues dans le département, pour le dépannage des cartes défectueuses, pour l’adaptation des cartes existantes et pour le soutien à la production de petites séries. Le laboratoire met également à disposition du département le travail du groupe de CAO de circuits imprimés, qui conçoit chaque année les circuits imprimés de dizaines de cartes électroniques, des plus simples aux plus complexes, et le routage de planchers de détecteurs utilisant la technologie des circuits imprimés (détecteurs Micromégas). Avec la miniaturisation des composants et la vitesse des signaux analogiques et numériques toujours croissantes, la maîtrise et l'extension des moyens de câblage et de CAO sont un enjeu majeur pour le LISETA.

 

Le laboratoire prend également en charge la conception, le développement et le test de circuits intégrés et de cartes électroniques de lecture fonctionnant à ultra-basse température (50 mK à 4 K), ainsi que l’intégration de ces systèmes de très haute densité dans leur environnement cryogénique. L’enjeu est d’associer très bas bruit, ultra-basse consommation, rapidité et milliers de voies de lecture, pour des expériences de détection de matière noire (DPhP) et d’astronomie spatiale (DAp).

LCS - CosmoStat

 

Le Laboratoire CosmoStat est un groupe de recherche interdisciplinaire du CEA Saclay, joint au Service d'Electronique des Détecteurs et d'Informatique (Sédi) et au service d'Astrophysique (SAp) au sein de l'Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l'Univers (Irfu).

Le laboratoire CosmoStat a pour objectif de réunir des cosmologistes et experts en mathématiques appliquées pour développer de nouvelles méthodes de statistiques et de traitement du signal et les appliquer à l’analyse des données pour la cosmologie et d’autres domaines.

L'objectif du LASYD est de contribuer à la réalisation de l’ensemble d’un système de détection, incluant le détecteur ainsi que son électronique associée.

Trait d’union entre les laboratoires du Dephys et du Lemid dans la conception et la réalisation de détecteurs, le LaSyD propose son savoir-faire depuis le développement, la caractérisation puis la réalisation des détecteurs.

Le LaSyD, composé de physiciens,  ingénieurs et techniciens aux profils complémentaires regroupe des  connaissances dans des domaines aussi divers que :

  • la détection de particules
  • le développement de diagnostics faisceau
  • la simulation des phénomènes physiques et électronique
  • l’électronique frontale ou de codage
  • l’intégration et la métrologie
  • le prototypage et la gestion de la sous-traitance industrielle selon une approche qualité.

Pour mener à bien ces activités, le LaSyd s’appuie sur des équipements de pointe :

  • les locaux : banc d’évaporation, laboratoire chimie, banc optique, laboratoire basse pression…
  • les outils : des spectromètres, oscilloscopes et générateurs performants, des appareils d’alignement micrométrique…

La complémentarité des membres du LaSyD, ainsi que les compétences pluridisciplinaires du groupe,  sont ses atouts essentiels dans l’élaboration d’un système de détection depuis sa conception jusqu’à son installation.

STREAM

 

STREAM : laboratoire des Systèmes Temps Réel, Electronique d’Acquisition et Microélectronique  conçoit et réalise les éléments en électronique analogique, numérique et programmable des instruments de détection utilisés par les expériences des différentes thématiques de l’Institut

Le laboratoire regroupe 14 permanents et 6 non permanents sur l’éventail de métiers suivants : microélectronique analogique et mixte analogique/numérique, support associé pour la caractérisation, bonding de puces et le test de production de circuits intégrés à usage spécifique (ASIC), architecture des systèmes d’acquisition de données, conception de cartes électroniques analogiques et/ou numériques, programmation de micro-logiciel de circuits logiques programmables in-situ (FPGA) et informatique des systèmes temps réel embarqués.

 

Le laboratoire STREAM travaille en synergie avec les services de physique de l’Institut et les autres laboratoires du Sédi pour apporter des contributions significatives à des expériences scientifiques de tout premier plan.

Le système d’acquisition du trajectographe de l’expérience de physique nucléaire Clas12 est un exemple de cette combinaison de compétences : la puce DREAM, conçue au laboratoire STREAM et basée sur un savoir-faire en micro-électronique analogique bas bruit et sur les mémoires analogiques, est la brique de base des cartes frontale FEU, co-développées avec le Liseta. Ces cartes effectuent la lecture de détecteurs Micromegas cylindriques développés au SEDI. Ce système de lecture, qui comportera au final 20,000 voies, est en cours de livraison et d’installation à Jefferson Lab (USA). Sur la mission spatiale franco-chinoise SVOM, les laboratoires STREAM et Lilas partagent le développement du firmware et du logiciel embarqués à bord de l’Unité de Gestion Technique et Scientifique (UGTS) de ce satellite.  Le laboratoire STREAM a par ailleurs conçu et produit les ASICs de vol du télescope grand champ ECLAIRs, élément clef de la charge utile de SVOM.  Pour des applications spatiales toujours, l’expertise du laboratoire STREAM en microélectronique bas bruit durcie aux radiations lui a permis de développer et produire en collaboration avec le service d’astrophysique, les micro-gamma camera hybrides « Caliste » pour le satellite Solar Orbiter.

 

 

 

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