Détection Directionnelle de Matière Noire Et Spectroscopie Neutronique

**Détection Directionnelle de Matière Noire et Spectroscopie Neutronique // Directional Detection of Dark Matter and Neutron Spectroscopy**:

- Réf **ABG-130899**
**ADUM-64883**
- Sujet de Thèse
- 11/04/2025
- Contrat doctoral
- Université Grenoble Alpes
- Lieu de travail- Grenoble cedex - France
- Intitulé du sujet- Détection Directionnelle de Matière Noire et Spectroscopie Neutronique // Directional Detection of Dark Matter and Neutron Spectroscopy
- Champs scientifiques- Physique
- Mots clés- Matière noire, Spectroscopie neutronique, astroparticules, physique expérimentale, detection directionnelle, Laboratoire souterrain Modane
Dark Matter, Neutron spetroscopy, astroparticles, experimental physics, Directionnal detection, Laboratoire souterrain Modane

**Description du sujet**:
Le travail de thèse proposé s'inscrit dans cette recherche, profitant du nouveau détecteur MIMAC-35cm, 12 fois plus grand que le détecteur qui fonctionne au LSM (Laboratoire Souterrain de Modane) qui vient de montrer les premières traces en 3D. Le fil conducteur sera d'exploiter la stratégie directionnelle, basée sur le mouvement relatif de notre système solaire par rapport au centre galactique, pour discriminer le signal du fond dû à la radioactivité intrinsèque et aux neutrons et neutrinos à partir de la « directionnalité ».

Références
[1] Directionality and head-tail recognition in the keV-range with the MIMAC detector,
C. Beaufort, O. Guillaudin, D. Santos et al. arXiv:2112.12469, JCAP08(2022)057
[2] Directional detection of keV proton and carbon recoils with MIMAC
C. Beaufort, O. Guillaudin, D. Santos, N. Sauzet, E. Mobio, R. Babut, C. Tao, arXiv:2312.12842
2024 JINST 19 P05052
[3] MIMAC-35x35 cm2: 3D-nuclear recoil tracks for Directional Dark Matter Detection and Neutron Spectroscopy, Olivier Guillaudin, Nadine Sauzet, Zhiyong Zhang, Charling Tao, and
Daniel Santos, to be published by JINST (2025)

The proposed thesis work is part of this research, taking advantage of the new MIMAC-35cm detector, 12 times larger than the detector operating at the LSM (Modane Underground Laboratory) which has just shown the first 3D traces. The common thread will be to exploit the directional strategy, based on the relative movement of our solar system with respect to the galactic center, to discriminate the signal from the background due to intrinsic radioactivity and neutrons and neutrinos from the 'directionality'.

References
[1] Directionality and head-tail recognition in the keV-range with the MIMAC detector,
C. Beaufort, O. Guillaudin, D. Santos et al. arXiv:2112.12469, JCAP08(2022)057
[2] Directional detection of keV proton and carbon recoils with MIMAC
C. Beaufort, O. Guillaudin, D. Santos, N. Sauzet, E. Mobio, R. Babut, C. Tao, arXiv:2312.12842
2024 JINST 19 P05052
[3] MIMAC-35x35 cm2: 3D-nuclear recoil tracks for Directional Dark Matter Detection and Neutron Spectroscopy, Olivier Guillaudin, Nadine Sauzet, Zhiyong Zhang, Charling Tao, and
Daniel Santos, to be published by JINST (2025)

Début de la thèse : 01/10/2025

**Nature du financement**:

- Contrat doctoral

**Précisions sur le financement**:

- Concours pour un contrat doctoral

**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Université Grenoble Alpes

**Etablissement délivrant le doctorat**:

- Université Grenoble Alpes

**Ecole doctorale**:

- 47 PHYS - Physique
- Master 2 en Physique Subatomique et Cosmologie ou en Physique Nucléaire Langage de développement informatique: C++ et Python
Master in subatomic physics and cosmology or nuclear physics coding language: C++ and Python- 12/05/2025