Thèse

BINGO est un projet novateur en physique des neutrinos, conçu pour poser les bases d’une expérience bolométrique à grande échelle dédiée à la recherche de la désintégration double bêta sans neutrinos. L’objectif est de réaliser une expérience avec un indice de bruit de fond extrêmement bas, de l’ordre de 10^-5 coups/(keV·kg·an), tout en atteignant une très haute résolution en énergie dans la région d’intérêt. Ces performances permettront d’explorer la violation du nombre leptonique avec une sensibilité sans précédent.

Le projet repose sur la technologie des bolomètres luminescents, particulièrement efficaces pour rejeter le bruit de fond dominant, à savoir les alphas de surface. Il se concentre sur deux isotopes extrêmement prometteurs, le molybdène-100 (100Mo) et le tellure-130 (130Te), aux propriétés complémentaires, tous deux dignes d’intérêt pour les recherches futures à grande échelle.

BINGO introduira trois innovations majeures dans le domaine bien établi des bolomètres hybrides chaleur-lumière. La première consiste en une augmentation de la sensibilité des détecteurs de lumière grâce à l’amplification Neganov-Luke, permettant un gain d’un ordre de grandeur. La deuxième innovation repose sur un assemblage de détecteurs entièrement repensé, capable de réduire d’au moins un ordre de grandeur la contribution de la radioactivité de surface. Enfin, pour la première fois dans un ensemble de macrobolomètres, un écran actif interne basé sur des scintillateurs BGO ultrapurs, avec lecture bolométrique de la lumière, permettra de supprimer efficacement le bruit de fond gamma externe.

Dans le cadre de cette thèse, l’étudiant(e) participera à l’assemblage et à l’installation du veto cryogenique pour le démonstrateur MINI-BINGO dans le cryostat récemment mis en place au Laboratoire Souterrain de Modane. Il ou elle contribuera à la prise de données, à leur analyse et à l’estimation du niveau de rejet du bruit de fond rendu possible par les performances finales du détecteur.