Archives des Unes

Une équipe du LPSC a testé avec succès un capteur capable de mesurer l’énergie de neutrons de basse énergie (autour du keV), en deçà de ce que les détecteurs existants permettent. Baptisé MIMAC-512 et inspiré d’une technologie issue de la traque des « hypothétiques » particules de matière noire, il pourrait ouvrir un large champ d’applications.

Pour en savoir plus lire l'article de l'IN2P3

La collaboration DAMIC-M vient de publier ses premières limites dans le plan masse versus section efficace sur l’existence de matière noire interagissant avec les électrons. Ces résultats sont basés sur l’analyse des données de la

chambre bas bruit (Low Background Chamber ou LBC) installée au Laboratoire Souterrain de Modane (LSM) qui est un démonstrateur pour l’expérience DAMIC-M proprement dite. Avec seulement 85g.jours d’exposition et malgré un bruit

de fond d’environ 10 DRU (1 DRU = Differential Rate Unit correspond à un évènement par keV par kilogramme et par jour) ces limites de classe mondiale excluent des régions inexplorée du plan pour les masses comprises entre

1.6 et 1000 MeV/c2 et entre 1.5 et 15.1 MeV/c2 pour des interactions avec un un médiateur ultra-léger (par rapport à la masse de l’électron) ou ultra-massif respectivement (voir la figure ci-dessous).

La LBC utilise des CCD prototypes de DAMIC-M dont l’amplificateur à lecture multiple (skipper amplifier) permet d’obtenir une résolution de la charge des pixels de moins de 0,2 électrons. Cette résolution permet d’abaisser le seuil d’analyse

à moins de 2 électrons et d’étudier en détails l’écart de la distribution de charge mesurée à celle prédite par notre model de bruit de fond, principe de l’analyse publiée. Ces résultats démontrent la pertinence des choix technologiques envisagés

pour DAMIC-M qui devrait atteindre une exposition d’environ 365 000 g.jours (1 kg.an) pour quelques dixièmes de DRU de bruit de fond.

Référence :arXiv:2302.02372

Contact : Antoine Letessier Selvon,

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Figure : Nos limites à 90% de confiance (en noir) pour les interactions DM-électron avec un médiateur ultra-léger ou ultra-massif. Les meilleures limites actuelles des autres expériences sont également présentées, DAMIC-SNOLAB (tirets noir),

SENSEI (gris), EDELWEISS (tirets gris), SuperCDMS (gris pointillé), DarkSide-50 (violet), XENON1T (tirets violet), PandaX-II (violet pointillés) et XENON10 (tirets-pointillés violet). Des prédictions théoriques basées sur l’abondance de

matière noire relique des modèles freeze-in et freeze-out sont en bleu ciel.

STEREO deplacement La collaboration STEREO, composée de chercheurs du CEA, du CNRS, de l’Université Grenoble Alpes (UGA), de l’Université Savoie Mont Blanc (USMB), de l’Institut Laue-Langevin (ILL) et de l’Institut allemand MPIK Heidelberg, n’a pas trouvé trace de neutrino stérile pendant ses six années de mesure. Un résultat qui a des implications dans de nombreux domaines de la physique. Leur étude est publiée le 12 janvier dans Nature.

Magnétomotrice 10 mT (2022-2023)

Coordination Technique de la magnétomotrice - Contact: Francis Vezzu

Présentation du projet scientifique: ERC NEDM - P4M

Concept magnétomotrice:
L'étude préliminaire a conclu que le concept de 2 paires de bobines circulaires réalise le meilleur compromis tenant compte de:
- Accès à la cellule (accès optique par faisceau laser à la cellule).
- Uniformité du champ magnétique. Un système de 2 bobines de Helmoltz ne convient pas car elles devraient être gigantesques.

La magnétomotrice sera placée dans le système de bobines existant, pour compenser le champ magnétique ambiant et ses gradients.

Conception d'un dispositif experimental comprenant des bobines magnetiques, une cage de Faraday et un support pour l'ensemble.
Ce dispositif de mesures sera intégré au banc de test mercure, dont le développement est prévu dans le projet ERC NEDM.

Les points clés pour la conception technique:
- Tolérances mécaniques sévères pour garantir l'uniformité du champ magnétique : 0.5mm pour le positionnement longitudinat, 0.1mm pour le positionnement transverse.
- Evacuation de la chaleur (80W par bobine) : nécessite une étude thermique et la conception d'un radiateur passif ou d'un système de circulation d'air.

P4M : Magnétomotrice (octobre 2022)

2022-2023

Contact au SERM (Mile KUSULJA)

Simulateur de ciel froid (KIDPOL)

Conception d’un instrument de mesure de polarisation pour l’équipe COSMO ML sur le projet NIKKA2. Ce polariseur sera installé sur un banc d’essai (détecteurs de type LEKID) qui consiste en un cryostat simulant le fond optique froid du ciel couplé avec un appareillage permettant le déplacement d’une source polarisée. Cet instrument de polarisation devra se déplacer sur une course de 300 mm en Y et en Z et tourner autour de son axe X avec une résolution de 1’ d’arc sur 360 degrés. De plus il devra tourner autour de l’axe Y afin de pouvoir s’incliner. Les mouvements de translation devront avoir une résolution de 0.1 mm avec une répétabilité de 0.02mm. Le polariseur a un diamètre utile de 400 mm avec une feuille de KAPTON de 50 microns qui sera tendue et collée sur ce disque.

Avancement (Mars 2023) : L'ensemble du simulateur de ciel froid est assemblé et en train d'être cablé.

Les tests de rotation du polariseur et de son déplacement dans le plan Y-Z sont en cours et vont permettre de valider le déplacement d’une source polarisée selon la cartographie adoptée.