Doctorant sur l'expérience DUNE
il y a 3 jours
Informations générales
Intitulé de l'offre : Doctorant sur l'expérience DUNE (H/F)
Référence : UMR5814-LOUDAI-037
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ANNECY
Date de publication : lundi 24 juin 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Interactions, particules, noyaux du laboratoire au cosmos
Description du sujet de thèse
Le Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP) ouvre un poste de chercheur doctorant-e de trois ans sur DUNE, une expérience d’oscillations de neutrinos. Le poste vise le développement d'outils de reconstruction pour les interactions de neutrinos à basse énergie, ainsi que des activités de R&D associées aux plans de lecture des charges (CRPs) des détecteurs à argon liquide de DUNE.
DUNE est une expérience d'oscillation de neutrinos de prochaine génération en cours de construction aux États-Unis. Un faisceau de neutrinos sera généré au Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) et sera dirigé vers des détecteurs massifs remplis d'argon liquide, situés dans une mine à 1300 km de là, au Sanford Underground Research Facility (SURF) dans le Dakota du Sud. DUNE exploitera le faisceau de neutrinos, dans un emplacement souterrain et avec des détecteurs à grande échelle pour conduire un programme scientifique complet traitant certaines des questions les plus fondamentales en physique des particules. Parmi celles-ci, l'origine de l'asymétrie matière-antimatière dans l'Univers sera explorée grâce à la mesure de la phase CP dans le secteur des neutrinos. Le programme de physique de DUNE englobe également des mesures précises des paramètres d'oscillation des neutrinos tels que Δm²₂₁, accessibles grâce à l'observation des neutrinos solaires.
Le Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP) joue un rôle majeur dans le développement et la construction des détecteurs à dérive verticale de DUNE. Le LAPP a largement contribué à la conception, au développement et à l'optimisation des systèmes de détection de charge appelés Plans de Lecture de Charge (CRPs). Chaque unité CRP comprend 2 plans de circuit imprimé avec 4 couches métallisées. Plusieurs prototypes de CRP ont été soumis à des tests réussis au CERN ces dernières années. Cette technologie permet une reconstruction détaillée des interactions neutrino dans les détecteurs. De plus, le LAPP participe au développement des logiciels de reconstruction utilisés pour l'analyse des données des prototypes et pour la simulation de la formation des signaux dans les plans de détection.
Le nouveau doctorant ou la nouvelle doctorante devrait jouer un rôle central dans ce projet en s'engageant dans les activités du groupe neutrino du LAPP. Le groupe DUNE du LAPP, composé de quatre physiciens permanents et de plusieurs doctorants, contribue à divers aspects du programme DUNE. Cela comprend la conception et la construction des CRPs, la structure mécanique et les outils pour l'installation des CRPs, le développement de logiciels de simulation et de reconstruction pour les études de physique et de performance.
La thèse aura pour objectif de développer une analyse pour exploiter le potentiel de DUNE pour les neutrinos de basse énergie, plus précisément les neutrinos solaires. Dans ce contexte, la thèse comprendra deux axes. Le premier aura pour objectif de développer les outils d’analyse pour réaliser une mesure précise de Δm²₂₁ pour résoudre la tension avec les expériences des neutrinos des réacteurs comme KamLAND et JUNO. Ces outils devront aussi permettre de réaliser la première observation de neutrinos solaires de type hep et la première observation à 5σ de l’asymétrie jour/nuit des neutrinos solaires. Ces études permettront d'identifier les paramètres clés (résolution en énergie, pointage, corrélation avec des gammas, influençant la sensibilité de DUNE pour ces résultats. Le deuxième axe consistera à développer des algorithmes de reconstruction des neutrinos de basse énergie afin d’optimiser les résultats du premier axe. Pour cela, le doctorant utilisera les données du MODULE-0 qui entrera en fonctionnement en 2024. Ces données permettront d'évaluer, d'étudier, et de caractériser les bruits de fond de basse énergie afin de développer des méthodes pour les supprimer ou les réduire.
— Physique : bonne connaissance de la physique des particules, de l'analyse des données et de la reconstruction d'événements.
— Master 2 physique des particules. Physique générale, instrumentation, analyse de données, programmation
— Compétences techniques : Programmation en C++, Julia, Python et/ou ROOT; une expérience avec les outils logiciels de DUNE est un plus.
— Langue : Maîtrise de l'anglais écrit et parlé (C2 min), parler français est un plus.
— L'esprit d'équipe est plus que bienvenu.
Contexte de travail
Le LAPP est un laboratoire de l’Institut de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3), institut du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) qui coordonne les programmes dans ces domaines. Le LAPP est une unité mixte de recherche (UMR 5814) du CNRS et de l’Université Savoie Mont-Blanc (USMB). Plus de 150 chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens, administratifs, étudiants et visiteurs étrangers y travaillent. Les recherches menées au LAPP ont pour but l’étude de la physique des particules élémentaires et de leurs interactions fondamentales, ainsi que l’exploration de leurs liens avec les grandes structures de l’Univers. Les travaux des équipes du LAPP visent, entre autres, à comprendre l’origine de la masse des particules, à percer le mystère de la matière noire ou encore à déterminer ce qui est arrivé à l’antimatière présente dans notre univers au moment du Big-Bang.
Le LAPP est un laboratoire dynamique situé à 50 km du CERN, où les prototypes de détecteurs de DUNE sont hébergés. L'équipe DUNE du LAPP (4 physiciens, 3 doctorants, 4 ingénieurs) travaille principalement sur les activités liées aux CRP, les outils de reconstruction et plusieurs analyses de physique sont en cours de développement.
Contraintes et risques
des déplacements de courtes durées sont à prévoir en France et à l’étranger.
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