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Conclusions du conseil scientifique des 28 et 29 novembre 2005

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Membres présents :
Éric Aubourg, Jean-Claude Brient, Christian Cavata, Jacques Chauveau, Bernard Degrange, Hugues Delagrange, Daniel Froidevaux, Lydia Iconomidou-Fayard, Elyette Jegham, Marco Napolitano, Jean-Loup Puget, Olivier Pène, Daniel Treille

Membres excusés :
Yorick Blumenfeld, Fanny Rejmund, Jerôme Steibel, Mark Huyse, Sydney Galès, Jean Zinn-Justin

Assistaient à la session fermée :
Michel Spiro, Stavros Katsanevas, François Le Diberder et Eric Suraud, Philippe Lavocat, Barbara Erazmus, Pascal Dargent et Jacques Giner

Étaient invités comme rapporteurs :
Lucia Di Ciaccio, Edwige Tournefier, G. Tristram, les orateurs de la session ouverte pour le sujet correspondant et Florent Staley pour la revue Alice de la Cespi.

Secrétaire scientifique :
Lydia Iconomidou-Fayard

 

Session ouverte, 28 novembre 2005 matin

 

Présentations sur les sujets suivants :

  • CREAM : A.Barrau et L.Derome
  • BABAR : J.P.Lees
  • CODALEMA : P.Lautridou
  • BVM : C.Rizzo

 

Informations des directeurs

M. Spiro a rappelé l’ouverture des concours 2006 et donné quelques nouvelles scientifiques. 18 recrutements sont destinés à l’Institut pour 2006, au lieu de 13 en 2005. La section 02 a affiché un poste CR1 (concours 02/03) en physique nucléaire ou corpusculaire pour affectation dans un des laboratoires de l’Institut.
En Section 03 auront lieu les concours suivants :
Concours 03/04 : 4 CR1 prioritairement pour la physique de particules en relation avec le LHC, la physique des particules à Stanford (BABAR) et l’observation des gammas de haute énergie en liaison avec l’expérience HESS.
Concours 03/05 : 1 CR1 en énergie et environnement en relation avec la physique des accélérateurs à hauts gradients.
Concours 03/06 : 5 CR2 prioritairement au LHC (3 pour ATLAS et CMS, 1 pour LHCb et 1 pour ALICE).
Concours 03/07 : 4 CR2 prioritairement pour la physique des noyaux exotiques, la physique des neutrinos (pour Strasbourg) , les astroparticules, la physique hadronique.
Concours 03/08 : 1 CR2 énergie et environnement prioritairement vers SPIRAL2 dans le domaine accélérateur.
Un poste CR1 sera ouvert à la section 07 (concours 07/05) pour une affectation au Centre de Calcul à Lyon.
La section interdisciplinaire 47 a donné cette année la priorité aux postes jeunes : un poste CR1 (concours 47/01) pour les méthodes appliquées en astrophysique et matière noire, un poste CR2 en cosmologie et un autre CR2 pour l’expérience VIRGO.
Par ailleurs la section aura 10 promotions DR2 (concours 03/01) + 1 DR2 (concours 03/02) particules et noyaux + 1 DR2 en philosophie de la physique qui sera pourvu en 03 pour une affectation en SHS.

À propos du budget : le budget total pour la discipline (TGE + Institut) est en augmentation de 4% par rapport à 2005. Néanmoins c’est la partie TGE qui en bénéficie (+6% par rapport à 2005) tandis que le budget de l’Institut est en baisse de 2%.
Le surcoût du LHC (8.5 MEuros, correspondant à +15% de la valeur initiale et dont la moitié provient de l’inflation) a été discuté avec le CERN. L’IN2P3 a demandé un étalement des paiements jusqu’en 2012 mais le Directeur Général R. Aymar a pour le moment accepté un délai jusqu’en 2010 seulement. Le financement du Tier1 a été augmenté pour passer de 1 ME (2005) à 2 ME (2006). Les négociations continuent.
Concernant le projet SPIRAL2, on a obtenu 1.3 ME pour 2005 et 2 ME pour 2006. La situation budgétaire et les besoins financiers de ces deux projets prioritaires étant difficiles, l’IN2P3 s’est engagé auprès du CNRS à ne pas ouvrir de nouveaux TGE jusqu'en 2010.

À propos des personnels ITA, a priori nous allons rester à potentiel constant en 2006. Dans certains laboratoires, il sera en baisse.

Le document donnant les conclusions de la réunion de prospective sur 10 ans de la Colle-sur-Loup en 2004 sera traduit en anglais. Une diffusion large est prévue dans les milieux scientifiques européens ; en particulier, le document sera distribué aux participants de la Conférence de Stratégie Européenne en Physique des Particules qui aura lieu au LAL, fin janvier.

Faire partie du département MIPPU suscite de nouvelles questions :
Comment par exemple inclure nos priorités dans celles de MIPPU ? La direction de l’IN2P3 pense préserver pour l’IN2P3 la communication sur les projets propres de l’Institut et faire séparément une communication différente au niveau de MIPPU. L’IN2P3 a 4 DAS (FD, SG, SK, PL) et un DSA (E.Suraud) au MIPPU, que Michel Spiro supervisera aussi comme directeur délégué de MIPPU.

Il existe au total plus de 80 projets IN2P3. L’objectif serait d’arriver à une soixantaine de projets majeurs et de laisser les autres, quand ils n’impliquent qu’un seul laboratoire et ont un budget modeste (sauf dans le cas d’un "petit" projet stratégique pour l’Institut), sous la responsabilité des directeurs de laboratoire qui les financeraient à travers le SBNA et l’ANR.
La question de l’ANR et des propositions qui y ont été ou pourraient y être soumises sans examen préalable par les autorités de tutelle a été soulevée. M. Spiro a proposé qu’elle soit traitée à la prochaine session.

  • État de l’astroparticule : Stavros Katsanevas

1) Très bonne année pour HESS 1 avec la publication de plusieurs nouveaux résultats. Le projet HESS2 a été réévalué de 8 à 11 ME.
2) GLAST sera en temps pour le lancement en 2007.
3) Il y a quelques semaines a eu lieu l’inauguration d’AUGER en Argentine. 1100 cuves sont déployées et 18/24 télescopes sont en place. Des résultats quantitatifs sont attendus pour 2007. Le site destiné à recevoir AUGER Nord a été choisi dans le Colorado.
4) L’expérience CODALEMA a reçu une dotation de 500 kEuros de l’ANR.
5) De grandes incertitudes pèsent sur un futur vol d’AMS. J.P.Vialle est le nouveau responsable français.
6) ANTARES : les deux propositions faites pour résoudre les nouveaux problèmes des câbles vont être essayées ; la première sera appliquée à la ligne 1 et la seconde est retenue pour la deuxième ligne qui sera déployée en automne 2006.
7) VIRGO : l’antenne approche de la sensibilité prévue. Une augmentation de la puissance du laser sera permise par des modifications du banc d’injection et permettra d’avoir une sensibilité équivalente à celle de LIGO aux hautes fréquences. Les modifications concernant le nouveau banc d’injection auront comme conséquence de baisser encore le bruit aux basses fréquences.
8) LISA : le projet LISA/Pathfinder est toujours prévu pour un lancement en 2009.
9) PLANCK : l’IN2P3 a rempli ses engagements. Une attention particulière doit se porter sur l’organisation du calcul qui nécessitera 2-3 Tflop en 2009.
10) SNIFS marque quelques retards sur l’analyse mais SNLS a publié des résultats de très bonne qualité améliorant la précision de mesure de l’énergie noire. Récemment le DOE a exprimé son intérêt à collaborer avec la France sur SNAPS.
11) EDELWEISS II sera prêt pour le commissionning début janvier.
12) Neutrino : NEMO3 a produit des résultats de bonne qualité. Super-NEMO avance dans ses projets de R&D pour la période 2005-2008.
13) OPERA : un premier supermodule des 2 prévus devrait être prêt en août 2006 pour recevoir le faisceau du CERN. En ce qui concerne le financement, les Japonais ne peuvent fournir que 80% des émulsions et la deuxième partie de la contribution allemande n’est pas assurée.
14) Double CHOOZ : les USA et les Allemands sont intéressés à contribuer. L’EDF va publier bientôt l’évaluation du coût des travaux pour l’ouverture du site proche. Le détecteur éloigné pourrait être prêt fin 2007 et on disposera d’un an et demi supplémentaire pour construire le détecteur proche.

MEMPHYS (projet MEGATONNE) : une pré-étude est livrée pour 3-4 puits de 65 m. Un livre blanc est en préparation.

  • État des expériences en physique des particules : François le Diberder

Deux nouvelles expériences relevant des Interactions Fondamentales et situées à Grenoble font maintenant partie du programme de l’Institut : nEDM et GRANIT.

Les expériences de Physique des Particules en cours connaissent actuellement des conditions de faisceaux exceptionnelles. Des discussions ont lieu concernant les dates d’arrêt prévisibles des programmes : D0 à Fermilab en 2008-2009, BABAR à SLAC en 2007-2008 et H1 à Desy mi-2007. Les dernières réalisations de H1, en partie françaises, sont le polarimètre qui est validé et le luminomètre qui fonctionne bien.
Le démarrage du LHC est toujours prévu pour 2007. Le planning pour certains éléments des contributions françaises aux expériences demeure très tendu (pixels ATLAS, tracker et ECAL CMS, SSD et bras dimuon ALICE).
Quant aux débuts de l’ILC, on peut les envisager vers 2015 avec bien sûr une incertitude (de 2 ans menant à 2017 ?).
Par accord au sein de l’Institut, on attribue les PostDocs aux expériences déjà en cours (D0, BABAR et H1) ou en phase de R/D (ILC) tandis que les postes frais vont aux expériences du LHC.
Le Calcul pour le LHC s’organise au niveau français. Les centres Tier 2 se mettent en place. La mise en conformité du Centre de Calcul de Lyon est nécessaire pour qu’il puisse contenir à terme la puissance nécessaire.

  • La Physique Hadronique et les Ions Lourds relativistes : Barbara Erazmus

La communauté française de physique hadronique est toujours en discussion concernant l’avenir.
La physique hadronique occupe au total 30 personnes de l’IN2P3, impliquées dans plusieurs projets au JLAB, GSI, MAMI et ESFR.
En ce qui concerne JLAB, des prises de données sont programmées en 2006. L’expérience G0 sera poursuivie jusqu’en 2007-8. Avec la montée en puissance des futures expériences en Europe (PANDA, etc) la communauté devrait se rassembler pour optimiser son efficacité.
Au RHIC, l’interprétation des résultats mène à considérer un état de la matière qui se comporte comme un "liquide parfait" et diffère du plasma quark-gluon tel qu’il était envisagé jusqu’ici.
Les physiciens de STAR souhaitent se réorienter progressivement vers ALICE. Le groupe PHENIX de l’Ecole Polytechnique désire poursuivre son programme au RHIC jusqu’en 2008.
JLAB et RHIC sont malheureusement menacés de voir leur fonctionnement fortement réduit, en particulier en 2006. Une lettre de soutien aux programmes de JLAB et de RHIC a été adressée par la direction de l’IN2P3 aux autorités américaines : cela a été très apprécié par les physiciens américains concernés qui soulignent l’impact des groupes français dans ces programmes.
Les deux groupes d’ALICE au LHC, préparant le Bras dimuon et le SSD, ont accompli beaucoup de progrès cette année. Les plannings restent très serrés et tous les problèmes techniques ne sont pas totalement maîtrisés (voir rapport de la CESPI ci-dessous).
Les activités concernant la préparation pour l’analyse des données d’ALICE se sont organisées au niveau national à travers la création de Alice France Physique.

  • Interfaces : Éric Suraud

De nouveaux GDR interdisciplinaires se sont créés, en commun entre IN2P3 et CEA (sites WEB http://clrwww.in2p3.fr/GDR), concernant l’ Imagerie et l’Interaction Ions-matière.
La communauté de théoriciens s’organise : en physique nucléaire, des journées spéciales ont rassemblé la discipline. L’ensemble de la partie "théorie" de l’IN2P3 sera considéré comme un projet de l’Institut.
En 2005 des plates-formes comme ETOILE et AIFIRA ont également vu le jour.

Évolution vers le Département MIPPU :
Le DSA commun aux Départements MIPPU et Ingénierie (Éric Suraud) va suivre tous les laboratoires de l’IN2P3. Il aura des entretiens annuelssur les objectifs et les moyens (EAOM) à partir de cette année. Le soutien de base et les demandes globales des laboratoires seront aussi discutés par le DSA auprès du MIPPU.

 

Session fermée, 28 novembre après-midi et 29 novembre 2005

 

 

1. Approbation des minutes de la réunion précédente

Les minutes de la réunion précédente sont approuvées, moyennant la correction de quelques fautes de frappe. On trouvera ci dessous un rectificatif concernant la partie du compte-rendu relative à AGATA.

Rectificatif concernant le rapport sur AGATA
À la demande d’AGATA, la partie descriptive des minutes de juin concernant ce détecteur est modifiée comme suit. Les conclusions et recommandations sont inchangées.

AGATA est un spectromètre gamma pour la Physique Nucléaire. Il pourra étudier des sujets variés de la physique des faisceaux stables et radioactifs et être couplé à d’autres détecteurs. AGATA est considéré comme un projet hautement prioritaire pour la physique nucléaire de l’avenir.
Le détecteur est une boule de germanium faite de 180 cristaux dont chacun est segmenté électriquement en 36 segments. Son efficacité repose sur la reconstruction des trajectoires des photons. Le gain de sensibilité par rapport aux appareillages actuels sera de deux à trois ordres de grandeur. L’étude du projet est bien avancée.
En ce qui concerne les projets en compétition, le détecteur GRETA aux US avance également.

Comme AGATA ne fait pas référence à de telles puces, on supprime la phrase :
La faisabilité d’AGATA va de pair avec la disponibilité des puces de readout analogique abordables.

Les cristaux constitueront la majeure partie du coût total de 50 MEuros et seront développés et fabriqués par l’industrie. Peut-on réduire le coût final en prenant en charge une partie du R&D, surtout que cette industrie possède de fortes affiliations françaises ?
Les effets d’irradiation sont à étudier. Normalement, les cristaux de germanium sont faciles à régénérer par chauffage. Néanmoins, dans le cas d’AGATA, il y a beaucoup de contacts dont il faut surveiller la tenue au chauffage. L’expérience obtenue sur EXOGAM (16 segments au lieu de 36) permet d’être optimiste.

Les échéances concernant le démonstrateur : le premier triple-cluster doit être opérationnel au printemps 2006, le démonstrateur à 4 triple-clusters à la mi-2007.

Le dernier paragraphe, pour plus de clarté, devient :
"Pour chaque photon incident, plusieurs segments sont touchés et chaque interaction avec le détecteur génère des signaux réels et induits. Toutes les impulsions sont échantillonnées générant ainsi un énorme volume de données. La technique de tracking gamma est réalisée en deux étapes successives : i) l’identification et la caractérisation des points d’interaction de photons dans le spectromètre par l’analyse en ligne des formes d’impulsion (PSA) des signaux échantillonnés et ii) la reconstruction, à partir de ces points, des rayonnements gamma détectés. La technique de PSA nécessite une importante puissance de calcul en temps réel et permet de réduire considérablement le volume des données. La rapidité des algorithmes actuels de PSA doit être améliorée. Pour la reconstruction des photons, plusieurs méthodes sont à l’étude. Leur efficacité de reconstruction est fonction de la multiplicité gamma et varie typiquement de 80% pour une multiplicité de 1 à 50% pour une multiplicité de 30."

 

2. Examen de CREAM (rapporteur : Eric Aubourg)

La présentation et discussion à ce CS répondent aux questions et recommandations du Conseil de juin.
Les physiciens français d’AMS Grenoble veulent rejoindre la collaboration CREAM. Il s’agit d’un détecteur embarqué sur ballon stratosphérique et dont les premières données sur le rayonnement cosmique sont en cours d’analyse.
L’équipe française, forte de l’expertise acquise en la matière pour AMS, participerait à la construction d’une camera Cherenkov (CHERCAM), qui devra offrir une résolution en Z de 0.2−0.3 pour les Z jusqu’à ∼26.
Le but est de déterminer la composition du rayonnement cosmique de 1 à 1000 TeV, jusqu'en dessous du "genou" du spectre en énergie. En étudiant dans cette région des rapports d’abondance (B/C, subFe/Fe), on mesurera l’indice spectral du coefficient de diffusion pour les plus hautes énergies, domaine où très peu de données existent : on pourra ainsi être mieux à même de trancher entre les différents mécanismes de diffusion et contraindre les autres paramètres de la physique du transport, en particulier en combinant les données de CREAM et d’AMS.
Cela permettra de déterminer la dépendance en masse de l’indice spectral du spectre et la pente d’accélération du spectre à la source, donc de préciser le mécanisme d’accélération. Une précision de ± 10% est attendue sur le coefficient de diffusion. Des possibilités de détection de nouvelle physique existent à basse énergie (aux alentours du GeV) en étudiant le spectre des antiprotons et antideutons, par exemple avec AMS : les contraintes de CREAM seul devraient améliorer la sensibilité des recherches de matière noire d’au moins un ordre de grandeur. En combinant avec les résultats d’AMS (en particulier sur le rapport Be10/Be9) on pourra lever la dégénérescence entre paramètres (coefficient de diffusion et hauteur du halo galactique) et améliorer encore la sensibilité à la nouvelle physique.
Les effectifs impliqués sont : 10 personnes des services techniques (3,6 ETP) travaillant aussi pour LISA, 6 physiciens (pas tous a 100%) + les doctorants. Le CESR participe avec 1.2 ETP et IFUNA Mexico avec 1.8 ETP. Le coût total de la camera Cherenkov de 330 kEuros sera partagé avec Mexico (110 kEuros) et le CNES (150 kEuros).

Recommandations :
Le CS félicite le groupe pour la préparation et la qualité de l’exposé et pour le document qui met bien l’accent sur les résultats potentiels de CREAM.
Le support théorique du programme est bon et les compétences du groupe sont évidentes.
Son expertise instrumentale est démontrée et reconnue : cependant le CS aimerait être informé des choix et des tests à venir.
Pour le domaine de 1 à 1000 TeV le CS est convaincu que CREAM peut apporter un grand progrès dans la mesure des pentes de diffusion et d’accélération, donc dans la compréhension des mécanismes de propagation et d’accélération.
Il en va de même pour l’information en dessous du "genou" quant à la nature du primaire, obtenue Z à Z grâce au CHERCAM.
Le programme CREAM fournira également un étalonnage très précieux des réseaux au sol à 1014-1015 eV.
Le programme AMS étant certainement reculé, les contraintes sur ce programme sont quelque peu relâchées. Le CS appréciera d’être tenu au courant des faits nouveaux.
Une entrée des physiciens français sur CREAM représentera la capitalisation des investissements faits pour AMS. Il est d’autre part utile de participer au domaine des ballons à vols de longue durée où CREAM peut prendre une position unique.
Le CS recommande donc à l’IN2P3 de soutenir ce programme, en étroite liaison avec le CNES, et encourage vivement la collaboration à soumettre une proposition technique plus élaborée avec un cahier de charges très précis.

 

3. BABAR (rapporteurs : Lucia di Ciaccio et Olivier Pene)

Cette expérience a atteint des records de luminosité en 2005 : 1034.
Avec en particulier la nouvelle électronique de la chambre à dérive qui aura moins de temps mort on pourra monter jusqu’à 2 1034. La luminosité enregistrée est de 298.9 fb-1, dont 26,8 fb-1 hors pic. On espère doubler la statistique d’ici fin juillet 2006. En 2008, on prévoit une luminosité accumulée de 1000 fb-1 pour PEPB (1500 fb-1 pour KEKB).
Les contributions françaises ont été multiples. Concernant les détecteurs, les groupes parisiens ont contribué de façon déterminante au DIRC et Annecy a pris en charge le gaz des chambres à dérive. Plusieurs physiciens français ont été responsables de la prise de données, de l’opération des détecteurs ou des groupes d’analyse. L’expérience a été un important élément de formation des jeunes, puisque jusqu'à maintenant 16 thèses ont été soutenues depuis 1999, 9 autres sont en cours, dont 2 en cotutelle, 3 habilitations sont passées et plusieurs autres sont en préparation.
Les ressources humaines sont actuellement au total de 38 (32.5) Physiciens + PHD + PD (FTE). On s’attend à ce qu’elles diminuent à 26 (20) vers 2008.
Le Centre de Calcul de Lyon a beaucoup investi pour assurer le calcul de BABAR, production Monte Carlo et analyse de données, ce qui a permis de diminuer la contribution française aux "common funds" de la collaboration. Le Computer Model apparaît efficace et bien rôdé et semble assez flexible pour s’adapter à l’augmentation de luminosité, pourvu que les capacités de processing et de stockage suivent. Il faut souligner le rôle déterminant joué par les promoteurs et responsables du Tier1 et par la personne qui se consacre au calcul de BABAR auprès de CC-IN2P3. Des inquiétudes existent concernant l’évolution des moyens pour 2008 : en effet les données de 2004 ont nécessité 65 jours de production, plus 18 jours de "skim" (création des fichiers par type de physique), plus 9.5 semaines pour la simulation correspondante.
La communauté française s’est investi dans plusieurs sujets de physique : mesure des angles du Triangle d’Unitarité en exploitant plusieurs modes, violation de CP, violation directe de CP, étude de la physique du charme, tests de QCD, spectroscopie, exploitation du retour radiatif avec haute précision, etc.
La continuation de la prise de données jusqu’en 2008 (y compris le run 7) est essentielle, afin de tirer le meilleur profit des performances sans cesse améliorées de la machine. La statistique totale sera plus que triplée. Dans plusieurs cas, l’augmentation de la statistique entraînera une meilleure connaissance des systématiques. En 2008 on s’attend à une mesure de sin2β avec ∼1% d’erreur totale, de α à ∼±6° et γ avec ∼±10°.

Recommandations :
Le CS félicite BABAR France pour les responsabilités assumées et l’impact obtenu dans l’instrument (en particulier le DIRC), son opération, son calcul et l’extraction de sa physique.
Dans tous ces domaines la communauté française a fait preuve d’une grande visibilité, d’une très bonne organisation et d’innovations nombreuses : l’ensemble est un beau succès.
En matière de calcul et d’analyse BABAR a été un pionnier précieux pour les programmes futurs.
En plus de remarquables résultats de physique, le programme a procuré une formation enrichissante, comme en témoignent beaucoup de thèses et d’habilitations.
Tous les sujets importants de physique du B sont bien couverts, en particulier la violation de CP où les groupes français ont été très présents, les facteurs de forme du charme et certains modes rares.
Le CS souligne les promesses du retour radiatif en espérant que ces mesures permettront de lever l’ambiguïté actuelle concernant le g-2 du muon. L’instrument en amélioration constante et la luminosité accrue font que BABAR résiste bien à la concurrence de BELLE. Il est important d’avoir deux expériences et l’ensemble offre des promesses substantielles d’amélioration des précisions, à condition que quelques problèmes potentiels (distribution des données, contrôle
de qualité) n’apparaissent pas.
Le CS apprécie également l’implication des membres français dans des analyses globales comme le CKM Fitter, UTFit et le Heavy Flavour Group et encourage leur continuation.
Le support des théoriciens français, de plus en plus nécessaire, est substantiel.
Le CS encourage les membres de BABAR France à poursuivre leur effort de maintenance du détecteur et d’analyse des données. Il les appelle à soigner la transition de BABAR vers les projets futurs tout en conservant la force, malgré l’érosion de l’encadrement annoncée pour 2008, de participer aux analyses jusqu’au bout, en parallèle avec la montée en puissance du LHC.
Vu les promesses de physique à venir, le CS encourage les autorités de tutelle à soutenir, auprès des responsables américains, la continuation du programme jusqu’au run 7 inclus.

 

4. BMV (Biréfringence Magnétique du Vide) (rapporteur : Edwige Tournefier)

Cette proposition de quatre laboratoires français (dont le LMA de Lyon) concerne une expérience de précision visant l’étude d’une propriété quantique du vide, sa biréfringence en présence d’un fort champ magnétique, qui induit une ellipticité sur une lumière polarisée linéairement.
L’expérience type est PVLAS, à Legnaro, qui a publié récemment un résultat 4 ordres de grandeur supérieur à la valeur attendue de QED, ce qui pourrait signaler la production d’axions, même si, sauf modèle compliqué, cela est en désaccord avec les résultats de CAST.
BMV propose des modifications dans la conception de ce type d’expérience, censées apporter un meilleur contrôle des systématiques, ainsi qu’une meilleure sensibilité. En particulier, l’objectif est de réaliser, au lieu d’un champ tournant, un champ magnétique pulsé fort (25 T à 70 Hz) sur une longueur modeste (1  m) pour atteindre un B2L de 625 T2m, ainsi qu’une finesse de cavité Fabry-Pérot record de ~106 (avec des miroirs traités au LMA on a déjà atteint des finesses de 200000). Une extrême propreté des miroirs de la cavité est alors nécessaire (pertes des miroirs <1 ppm). La demande d’aujourd’hui concerne une reconnaissance de l’expérience par l’IN2P3 et le support structurel de la première phase de BMV (2006-2007) avec un B2L ~30 et une finesse de 100000 et une sensibilité de 10-8 rad/√Hz. Ceci permettra déjà la vérification des résultats de PVLAS avec quelques dizaines de tirs. La phase finale vise une sensibilité de 10-9 rad/√Hz, et serait donc sensible à l’effet prévu par QED en intégrant quelques secondes. Le côté astrophysique de cette problématique, concernant les systèmes binaires de pulsars, a été également évoqué, en référence à GLAST et XMM-Newton.

Recommandations :
Le CS remercie C. Rizzo pour son excellent exposé sur l’expérience BMV et le volet astrophysique du sujet. La question posée est d’une grande importance scientifique et le résultat récent et surprenant de PVLAS appelle une vérification par une expérience du même type et sensible à la valeur attendue du dichroïsme du vide en électrodynamique quantique. Le CS souligne son intérêt pour la physique et les technologies de BMV, en particulier celles qui sont liées à VIRGO, ainsi qu’aux R/D correspondants, comme l’étude des biréfringences des miroirs et celle d’une cavité Fabry-Pérot d’une extrême finesse.
Le CS, sous réserve d’un examen approfondi du projet par l’IN2P3, souhaite que dans la mesure du possible l’Institut aide le groupe à réaliser le programme envisagé, à commencer par la phase prototype 06-07.

 

5. CODALEMA (rapporteur : G.Tristram)

La détection des émissions radio des EAS offre de nombreux atouts potentiels. Les acteurs actuels sont CODALEMA et LOPES. CODALEMA a réalisé une série de tests de faisabilité à Nançay de 2003 à 2005. Après la première phase où une des antennes servait de déclenchement, 4 détecteurs de particules ont été utilisés pour le déclenchement. Sur une trentaine de gerbes observées en corrélation avec la détection au sol, on a en particulier vérifié que la forme de spectre obtenu diffère entre le signal physique et le bruit d’origine anthropique et qu’on pouvait obtenir la position et la direction d’arrivée de la gerbe avec une bonne précision.
La modélisation et simulation des ondes radio, bien qu’assez avancée, est loin d’être maîtrisée et de nombreuses incertitudes subsistent sur la détermination des paramètres.
Les années 2006-2008 vont servir à la finalisation de la méthode à Nançay : construction d’antennes dédiées, front-end amélioré, déclenchement autonome, détecteur de particules mieux dimensionné, etc. Cela devrait permettre de vérifier le potentiel de la méthode jusque vers l’eV.
Au-delà, l’interaction avec un réseau existant semble indispensable. Le but suivant devrait donc consister à installer des antennes autonomes sur le site AUGER-Sud, avec analyse off-line : le principe d’un test de la détection radio sur le site sud est approuvé par la colllaboration AUGER et pour les modalités un groupe de travail "radio" a été formé. Des plans à plus long terme pourraient concerner la couverture du futur site AUGER-Nord en collaboration avec Karlsruhe et Nikhef.
Plusieurs autres utilisations sont possibles, en particulier la détection précoce des orages approchant (à partir de 3000 km), un fonctionnement près du télescope gamma HESS ou en astronomie impulsionnelle grâce à l’acceptance angulaire très large et le cycle utile de 100% de cette technique innovatrice.
Le personnel impliqué dans le projet semble suffisant. Le budget récemment attribué par l’ANR sera en particulier consacré au financement d’un CDD sur deux ans qui va travailler sur l’évaluation du paramètre d’impact et de l’énergie de la gerbe.

Recommandations :
L’expérience CODALEMA développe pour la détection des grandes gerbes cosmiques une méthode originale et d’un grand potentiel, ne serait-ce que par son cycle utile de 100%. Une approche pluridisciplinaire est non seulement recommandée, mais impérative.
L’existence et la détectabilité du signal sont démontrées, ainsi que la possibilité d’utiliser les caractéristiques du front d’onde, et de remonter à la géométrie de la gerbe.
Il est nécessaire de bien comprendre l’origine du signal, alors que n’existe pas encore de consensus sur ce point, les différentes simulations disponibles conduisant à des dépendances différentes aux paramètres principaux. Par conséquent le CS apprécie et encourage vivement l’effort de modélisation envisagé, pour lequel un fort support théorique sera décisif.
Cependant une approche empirique est également indispensable, avec comparaison à un réseau d’un autre type, détection au sol de particules ou fluorescence, pour déterminer la dépendance correcte des paramètres et calibrer événement par événement la méthode à partir d’une autre.
La stratégie à court terme, à Nançay, représentant essentiellement du R/D, est très raisonnable : antennes appropriées, extension au km2, accroissement du réseau de détecteurs de particules, électronique et analyse améliorées, réglage et compréhension du dispositif. On note une très bonne exploitation des compétences existantes et des acquis (modules 12 bits du LAL, détecteurs d’ULTRA du LPSC, traitement de l’information à Angers, etc).
De l’avis du CS le stade suivant devrait consister à intégrer cette technologie, avec une certaine ambition, dans un réseau existant dont AUGER-SUD est l’exemple, entreprise qui réclame évidemment un effort réciproque.
L’objectif de rendre autonome (au déclenchement) la technique pour son exploitation à moyen et long terme est la bienvenue.
CODALEMA offre également la possibilité d’une ouverture à l’astronomie impulsionnelle et celle d’établir dans un cadre européen ou mondial une synergie avec un réseau comme LOFAR ou SKA. Le groupe est encouragé à réfléchir à un tel futur.
Le CS recommande donc à l’IN2P3 de soutenir vigoureusement CODALEMA, en liaison étroite avec l’INSU.

 

6. CESPI : Mini-Revue d’ALICE (J. Giner)

Le CS constate avec satisfaction les progrès accomplis depuis juin et l’évolution très positive en cours.
Concernant le Bras Dimuon des risques ont disparu ou diminué : besoins critiques en personnel partiellement satisfaits ou en passe de l’être (quoique de nouveaux besoins apparaissent), entreposage du matériel au CERN, aide performante du LPSC sur le GMS, sous-traitance du V0. Il a été montré, par l’arrivée d’un lot de bonne qualité, que le problème initial des MANAS n’était pas de conception : cependant on ignore encore leur qualité en production industrielle. Avec le retard des CROCUS, entre autres, beaucoup d’éléments (lattes, ensembles d’électronique) ne seront testés que partiellement et hors faisceau. Il est clair que subsistent des risques de planning (certains retards semblant difficilement rattrapables), organisationnels (manque de coordination technique) et financiers (augmentation importante du budget provisionnel, notamment des missions).
Pour le SSD, on rappelle que l’activité est très distribuée (9 labos dans 7 pays) et que le planning est impératif et très tendu, quoique les modules français soient assemblés sur les échelles en dernier. L’IRES a produit 240 des 550 modules à sa charge. Le pliage des chipcables, fonctionnant en Hollande et Finlande, est en cours d’importation à Strasbourg. Le problème majeur est l’approvisionnement en cables venant d’Ukraine, pour lequel une négociation financière est menée au niveau de l’IN2P3. Une échelle mécanique a été produite sur chaque site, une échelle fonctionnelle à Amsterdam. Il reste à évaluer l’écart entre spécifications (10 microns) et ces premiers résultats encourageants (100 microns) avant de lancer l’assemblage en série. Les bancs de montage et de tests fonctionnent ou sont en cours de finalisation. Il n’en reste pas moins que le planning de l’ensemble est très tendu et à la merci des imprévus. Après la mise au point des échelles, de la main d’œuvre supplémentaire à SUBATECH aiderait à rattraper le retard.

 

7. Document ILC/GDE France

Il s‘agit d’une demande de création dans le cadre du Pôle Accélérateur entre DSM/DAPNIA et IN2P3 d’un projet rassemblant tous les Français travaillant autour de l’ILC. Olivier Napoly et Guy Wormser seraient les responsables de ce GDE qui serait l’interface entre les physiciens et ingénieurs français, les tutelles et l’Europe.

Recommandations :

Le CS reçoit favorablement l’idée d’une structure projet ILC/GDE France s’inscrivant comme l’une des activités du Pôle Accélérateur et en reconnaît l’intérêt potentiel. Le CS encourage donc les protagonistes à continuer dans ce sens, mais souhaite entendre le responsable de ce Pôle Accélérateur avant de se prononcer sur l’organigramme.

 

8. Propositions de sujets pour le prochain Conseil

  • LHCB sera examiné en détail
  • revue d’ANTARES, avec discussion sur les options ultérieures comme le km3 sous-marin
  • examen de Double CHOOZ, qui fournira en temps voulu un proposal, avec en particulier une discussion des incertitudes systématiques
  • information sur l’ANR
  • les grandes lignes de planification de la physique des Astroparticules, déjà discutées brièvement, le seront davantage : rôle et évolution de l’APPEC, de l’ASPERA, du Strategy Group du Conseil du CERN et de l’ECFA, etc.
  • l’implication présente des groupes français à RHIC sera également discutée, de préférence lors d’un CS suivant, en novembre 2006. Les perspectives concernant la physique hadronique, en particulier PANDA à FAIR, seront aussi mises à jour s’il y a lieu.
  • etc.

Date du prochain CS : 20 et 21 mars 2006.

 

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