Caractérisation et intégration systématiques des détecteurs UCN à SUN2 et PF2

Société : Institut Max Von Laue - Paul Langevin

L'Institut Laue-Langevin, situé à Grenoble au cœur des Alpes, est un centre de recherche international, à la pointe de la science et de la technologie neutroniques. Leader mondial dans son domaine, l'ILL met ses installations et son personnel à la disposition des scientifiques du monde entier

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Description du poste

La détection des neutrons ultra-froids est un sujet de développement actif grâce aux nouvelles expériences UCN. Il s'agit par exemple de l'expérience PanEDM sur la source super thermique UCN SuperSUN actuellement en mise en service à l'ILL. L'expérience panEDM vise à améliorer la limite de la valeur d'un moment dipolaire électrique permanent du neutron (EDM) et ainsi sonder CP -violer les interactions. Cela contribuerait à la recherche en cours d’une physique au-delà du modèle standard, motivée par l’asymétrie matière/antimatière observée pour laquelle les processus nécessaires de violation du CP manquent dans notre compréhension actuelle. De nombreux nouveaux développements technologiques sont nécessaires au succès de l’expérience. Du côté des neutrons, l'expérience s'appuie sur des détecteurs UCN à haute stabilité, un nouveau système de guidage UCN, une chambre de stockage UCN à faibles pertes et une source UCN à haut rendement. Les détecteurs PanEDM UCN, qui sont basés sur un outil standard dans la communauté (Cascade U), ont été fortement adaptés et affinés au cours des trois dernières années pour être compatibles avec la demande d'une expérience nEDM. Le système complet doit maintenant être caractérisé et intégré dans le dispositif expérimental panEDM. La portée de ce projet d'étape est double. Premièrement, le système de détection panEDM UCN recevra une révision finale du sous-système DAQ à événement unique et du sous-système de traitement des gaz de haute pureté pour finaliser les développements ouverts. Deuxièmement, le système de détection complet sera caractérisé à l’aide du guide UCN et de la configuration de caractérisation du détecteur à SUN2 et PF2. La configuration de caractérisation est basée sur une configuration précédente qui a été utilisée dans deux campagnes expérimentales réussies en 2021 et 2023 à SUN2. En 2021, le concept des détecteurs panEDM UCN améliorés a été vérifié et un ensemble sélectionné de guides UCN pour panEDM a pu être caractérisé en ce qui concerne leur transmission. En 2023, les conceptions de guides étudiées de près ont été comparées concernant leurs propriétés de stockage et de transmission et une première comparaison d'un sous-ensemble de détecteurs panEDM aux détecteurs PF2 He3 a été réalisée. Bien que la configuration soit également utilisée pour d'autres caractérisations du guide PanEDM, son état de maturité la rend parfaitement adaptée à la caractérisation prévue du détecteur. Ce stage donne l'opportunité de participer à ce développement continu du stockage, du transport et de la détection de neutrons ultra-froids pour une expérience de haute précision, afin de préparer, réaliser et analyser des données expérimentales avec un grand bénéfice potentiel pour la collaboration panEDM, l'instrument PF2 et Physique UCN en général. Il est encouragé que ce stage soit utilisé pour le mémoire de maîtrise de l'étudiant dans son université d'origine.

Activités du stagiaire
# Raffinement et mise en œuvre de la configuration de caractérisation guide/détecteur UCN à SUN2 et PF2.
# Révision du système DAQ et de la gestion des gaz du système de détection panEDM UCN.
# Caractérisation expérimentale et comparaison des détecteurs UCN à SUN2 et PF2.
# Analyse des données de caractérisation des détecteurs panEDM (2023 et 2024).

Profil recherché

Niveau d’études souhaité
BAC + 2/4 en physique, physique nucléaire, physique quantique, physique des particules

Connaissances linguistiques
Le caractère international de notre centre de recherche nous amène à accorder une attention particulière aux candidatures provenant également d'autres pays que la France. Vous devez être capable de communiquer en anglais ou en français.