DUNE

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I. DUNE
II. DUNE @ APC
III. Membres du groupe
IV. Plus d'infos
V. Collaboration et publications

Deep Underground Neutrino Experiment

DUNE est une expérience de nouvelle génération sur les neutrinos à longue base. Un faisceau large bande de haute puissance fonctionnant en mode (anti-)neutrino sera produit au Laboratoire Fermi, son flux et sa composition de saveurs étant caractérisés avec le détecteur proche, puis réanalysés, 1300 km plus loin, par quatre gigantesques détecteurs lointains, modules installés en profondeur au Sandford Underground Research Facility (SURF, Dakota du Sud). Les trois principaux objectifs physiques de DUNE sont :

- mesurer précisément les paramètres d'oscillation des neutrinos dans une seule expérience, y compris l'ordre de masse des neutrinos et la phase de violation de CP δCP, et tester le paradigme des trois saveurs,
- faire des mesures d'astrophysique et de physique des particules avec des neutrinos de supernova et d'autres neutrinos de basse énergie, et
- rechercher des phénomènes au-delà du modèle standard.

DUNE @ APC

Résumé : les membres d'APC ont couvert des rôles de coordination dans les groupes de travail de physique et d'autres instances de la collaboration (conseil d'établissement, comité des conférenciers). Ils ont joué un rôle essentiel dans la conception et la conception de DUNE, ainsi que dans la formation de la collaboration. L'équipe DUNE APC a été impliquée dans le développement de chambres géantes à projection temporelle à argon liquide, nécessaires pour les détecteurs lointains DUNE. L'équipe a travaillé sur plusieurs prototypes à grande échelle, contribuant à la simulation, à l'analyse de données et au matériel dédié à la détection et à l'utilisation de la lumière à scintillation.

Contributions techniques et analyse des données : un effort de prototypage dédié est nécessaire pour valider les solutions techniques des détecteurs lointains DUNE et prouver leurs performances pour la physique. Le démonstrateur WA105, d'un volume fiduciaire de 4 tonnes, a été opéré au CERN en 2017. Une thèse de doctorat portée à APC a été largement consacrée à l'analyse de ses données, dont les résultats ont été publiés.

Deux prototypes de détecteurs ont été construits dans la zone Nord du CERN pour un test grandeur nature des deux technologies de détecteurs proposées pour la collecte de charge, monophasée et biphasée. ProtoDUNE-DualPhase a pris des données avec des rayons cosmiques en 2018. L'équipe a été fortement impliquée dans l'exploitation et l'analyse des données, en co-dirigant le groupe de travail ProtoDUNE sur la reconstruction et l'analyse des données, et en ayant également un pouvoir personnel dédié au développement d'algorithmes de reconstruction.
 
La technologie dite "Vertical Drift" a été récemment proposée pour le deuxième module du détecteur lointain DUNE, mettant en œuvre la collecte de la charge d'ionisation sur les circuits imprimés (PCB) après leur dérive sur un grand volume. L'équipe contribue activement à ce nouveau design. Ils participent à la construction d'un banc d'essai et d'un prototype de détecteur au CERN. Des études sur la reconstruction et les performances physiques, utilisant ces nouveaux prototypes, sont également prévues.
 
La détection de la lumière de scintillation de l'argon liquide est fondamentale pour le travail des détecteurs lointains de DUNE. Cette lumière fournit l'horodatage de l'événement, permettant de déterminer la profondeur de l'interaction dans le volume d'argon liquide, et fournira le déclencheur du programme de physique hors faisceau de DUNE. Le groupe APC a étendu son rôle à la résolution du problème de détection de la lumière dans le TPC à dérive verticale et est en charge du développement d'un système de lecture analogique du signal lumineux de scintillation. Les membres d'APC ont développé un émetteur analogique, qui convertit les signaux électriques des SiPM en signaux optiques qui peuvent ensuite être transportés sur fibre optique à l'extérieur du cryostat. Le signal optique sera ensuite reconverti en signal électrique et numérisé.

Membres du groupe

  • Equipe de recherche
    • Jaime Dawson (group leader)
    • Camelia Mironov, HDR  (deputy group leader)
    • Joao Coelho                                                      
    • Thomas Patzak, HDR
    • Sabrina Sacerdoti                              
    • Alessandra Tonazzo, HDR                
    • Henrique Vieria de Souza (Postdoc)                 
    • Ariel Cohen (PhD student)
    • Matteo Galli (PhD student)
    • I Cheong Hong (PhD student)
    • Dario Pugllia (PhD student)
    • Camille Sironneau (PhD student)                                     
  • Equipe technique
    • Sylvie Blin (responsable technique)
    • Bernard Courty
    • Cedric Champion
    • Pierre Prat

Plus d'infos

Collaboration et publications