Atelier longbaseline neutrino

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Salle 101 (LAL)

Salle 101

LAL
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Atelier Implication sur un futur projet longbaseline neutrino, 23/01/18

 

Présents : D. Autiero, S. Bolognesi, M. Bongrand, C. Bourgeois, M. Buizza Avanzini, F. Cavalier, J. Coelho, D. Douillet, D. Duchesneau, M. Fouaidy, P. Gauron, W. Kaabi, L. Simard,  A. Stocchi.

 

  1. Présentations

Sara Bolognesi, T2K phase 2 et HyperK

Dario Autiero DUNE et LBNF

https://indico.in2p3.fr/event/16961/

 

  1. Discussion

L’IN2P3 pousse fortement pour doubler le nombre de physiciens et d’ingénieurs impliqués sur DUNE (actuellement 20 physiciens et 20 ingénieurs.)

Même si l’expérience doit prendre des données à partir de 2026, le TDR double phase doit être écrit pour l’été 2019 et la construction du module double phase doit démarrer en 2021. Par exemple, plusieurs éléments hardware ont déjà été définis pour l’électronique, les contributions concernent plutôt une partie software ou par exemple d’architecture des cartes électronique.

Les implications en cours de discussion concernent :

  • une contribution à la DAQ. Celle-ci doit être différente du démonstrateur WA105, pour laquelle un trigger externe, de 100 Hz est utilisé. Un des challenges sera, pour les SuperNOVA, de garder pendant une fenêtre de 10 secondes glissantes, toutes les informations issues des 153 600 voies avec un échantillonnage de 400 ns, ce qui représente un grand volume de données. Répondre à ce défi nécessitera diverses réponses techniques. La contribution du LAL pourrait comprendre une participation au firmware dans les cartes d’électronique, particulièrement dans le cas d'une contribution du SERDI à ces cartes, et l'utilisation de méthodes de « machine learning », en s'appuyant sur les compétences du groupe AppStat du LAL et plus largement du Center for Data Science de Paris Saclay.
  • Un système de cheminées de 2 m de longueur permet de changer des cartes frontend d’électronique, sans contaminer l’Argon liquide. (La contamination en oxygène doit rester plus faible que 0,1 partie par milliard.) Un système de « blades » permet de faire glisser ces cartes depuis la partie froide jusqu’à la partie chaude. Un système de balayage en azote de ces cheminées évite la condensation.

Par rapport aux cheminées existantes sur le prototype, il s’agirait d’avoir un système qui permette de réduire les couts.

  • Une contribution à l’analyse des données de PROTODUNE (WA105). Celle-ci permettrait de comprendre la physique en jeu et éventuellement les systématiques. Elle serait l’occasion d’attirer des étudiants à court terme.

Une implication pourraient être envisagée en électronique, depuis l’électronique front-end froide analogique jusqu’à l’architecture des cartes électronique de digitisation, qui font intervenir des White Rabbit pour la synchronisation et des crates micro-TCA.  Les électroniciens du LAL vont réflechir à cela, suivant leurs souhaits et leurs disponibilités.

D’autre part, lors de la journée DUNE-France est apparue une contribution possible au niveau des accélérateurs :

  • pour des cavités SSR2 (single-spoke cavities) pour lesquelles l’IPNO a une expertise
  • pour des cryomodules LB650

Pour l’implication dans le domaine des accélérateurs, une réunion s’est tenue à l’IPNO, le lendemain de la réunion long baseline en présence du DAS accélérateur de l’IN2P3, qui a donné un peu plus de détails sur une éventuelle participation à la construction de PIP II. Une demande a été faite au ministère pour la participation au projet. Une réponse est attendue avant cet été. Selon cette réponse et donc selon le degré d’engagement décidé par le ministère, deux scénarii sont possibles:

-  Dans le cas d’une implication forte et de l’instauration d’un TGIR, un scenario à la XFEL/ESS pourrait être envisagé, avec une implication forte de CNRS-IN2P3 et du CEA-IRFU dans la R&D, puis la fabrication de certains composants et l’assemblage de cryomodules, selon les spécificités de chaque laboratoire.

- Dans le cas d’un engagement moins important du ministère, les laboratoires de l’IN2P3 et de l’IRFU se contenteraient d’une activité de R&D de certains composants, selon les spécificités de chaque labo.

Des discussions ont lieu sur l’importance dans une phase intermédiaire de comprendre les systématiques de sections efficaces sur un détecteur proche. Ces systématiques auront un rôle déterminant dans la sensibilité obtenue avec le projet longbaseline. Des mesures avec un détecteur à base de carbone et une TPC à l’Argon haute pression permettraient de mesurer le spectre initial du proton. Il faut étudier également l’effet du rescattering dans le noyau après la 1ère interaction. Une coopération avec des théoriciens, notamment ceux impliqués dans le calcul des éléments de matrice nucléaire pour la double bêta, pourrait être envisagée.

Il y a un compte-rendu associé à cet événement. Les afficher.