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1 sujet IRFU/DEDIP

Dernière mise à jour : 17-09-2019


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• Physique nucléaire

 

Conception et optimisation de trajectographe gazeux à micromotif pour un futur collisionneur Electron-Ion.

SL-DRF-19-0952

Domaine de recherche : Physique nucléaire
Laboratoire d'accueil :

Département d'Electronique, des Détecteurs et d'Informatique pour la physique (DEDIP)

DÉtecteurs: PHYsique et Simulation (DEPHYS)

Saclay

Contact :

Maxence Vandenbroucke

Franck SABATIE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2019

Contact :

Maxence Vandenbroucke

CEA - DRF/IRFU/DEDIP

?+33 1 69 08 22 83

Directeur de thèse :

Franck SABATIE

CEA - DRF/IRFU/SPhN

01 69 08 32 06

L’avenir de la physique hadronique passe par le futur collisionneur ions-électrons (EIC) aux Etats-Unis. Un demi-siècle de recherche a prouvé que les nucléons, protons et neutrons, sont eux-mêmes composés de constituants plus basiques appelés quarks. Ces quarks sont liés ensemble par l'échange de gluons, et leur étude a conduit au développement de la théorie fondamentale de l'interaction forte connu sous le nom de Chromo-Dynamique Quantique (QCD). L’EIC a pour mission d’approfondir la connaissance de ces interactions fondamentales ainsi que de l’émergence des nucléons et noyaux à partir de ses constituants.



Dans le cadre de l’EIC, les travaux de recherche sur les détecteurs ont déjà commencé notamment avec partenariat entre l’IRFU et le Laboratoire Nationale de Brookhaven (BNL) financé par le Département à l’énergie (DOE). En particulier ce programme de recherche porte sur le design et l’amélioration des trajectographes gazeux à micro-motif (MPGD). Alors que l’utilisation de cette technologie se généralise dans le milieu de la physique fondamentale comme auprès des grandes expériences du LHC, il est encore possible de significativement améliorer les performances de ces détecteurs. Grace à notre expertise sur les MPGDs au CEA Saclay, en combinaison avec l’idée d’une forme innovante de segmentation (dites en « Zigzag ») venant de nos partenaires américains, et l’utilisation originale de la découpe laser pour obtenir une précision de gravure exceptionnelle ; nous avons déjà obtenue une amélioration de la résolution spatiale de ces détecteurs d’un facteur deux.



Dans la cadre de la thèse proposée, le candidat retenu devra : (a) participer aux tests en faisceau de proton au Fermilab des prototypes actuels (b) conduire l’analyse des données récoltées et étudier des performances de ces détecteurs (c) en partant des conclusions de ces premiers, participer au design de la deuxième génération de détecteur 1D puis 2D qui seront à leur tour tester en faisceau (d) Simuler, dessiner, assembler, tester, un prototype 2D taille réel et son installation éventuelle dans l’expérience sPHENIX du RHIC. (e) Étudier les performances du détecteur en condition de prise de données réelle.



Ce sujet de thèse en instrumentation couvre toutes les étapes de la vie d’un système de détection moderne : de la conception à l’installation dans une expérience de physique.

 

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