Journées de Rencontres des Jeunes Chercheurs 2013

1 déc. 2013, 08:00 → 7 déc. 2013, 18:00 Europe/Paris

Relais du Moulin Neuf, Barbaste, Lot-et-Garonne

Les divisions "Champs et Particules" et "Physique Nuclèaire" de la Société Française de Physique (SFP) organisent les Journées de Rencontres des Jeunes Chercheurs 2013. Elles auront lieu du 1 au 7 décembre 2013, au relais du Moulin Neuf, à Barbaste dans le Lot-et-Garonne.
Ces rencontres s'adressent prioritairement aux étudiants de 2e et 3e années de thèse, mais sont ouvertes à tous les étudiants en thèse et aux jeunes postdoctorants. Elles sont l'occasion pour chaque participant de présenter ses travaux dans une ambiance conviviale et de partager avec ses collègues une vue d'ensemble des différentes recherches menées à l'heure actuelle dans sa spécialité et dans des domaines proches.


Organisation:

• Pauline Bernat (UCL)
• Eric Chabert (IPHC)
• Sebastien Chabod (LPSC)
• Isabelle Cossin (LPNHE) - secrétaire
• Frédéric Derue (LPNHE)
• Xavier Doligez (IPNO)
• Christophe Ochando (LLR)
• Nathalie Pillet (CEA)
• Kamila Sieja (IPHC)
• Matthieu Vivier (CEA-Saclay)

dimanche 1 décembre

20:00 Acceuil-Apéro

21:00 Diner

lundi 2 décembre

Organisation

Modèle Standard

Président de session: Dr Alexandre Zabi (LLR)

1 Introduction

Orateur: Dr Alexandre Zabi (LLR)

2 E-p combination for electrons in ATLAS

This talk focuses on the likelihood-based combination of the measured cluster energy in the electromagnetic calorimeter with the measured momentum at the track perigee in the Inner Detector for electrons. The primary motivation for performing a combination of the track momentum and cluster energy is to improve electron energy resolution, particularly as it pertains to soft particles that leave tracks in the Inner Detector. Furthermore, the ID resolution improves at low momentum, whereas the calorimeter gives its best for high-momentum leptons. The combination also stands to benefit energy resolution in problematic parts of the ECAL, such as the crack region.

Orateur: M. Alessandro Calandri (CEA - Saclay (ATLAS))

3 Performances d'étiquetage des jets de b pour le Run II d'ATLAS

Orateur: Sylvestre Pires (LPNHE)

4 Electromagnetic calibration for Higgs mass measurement at ATLAS

Orateur: M. Cyril Becot (Laboratoire de l'accelerateur lineaire)

10:40 Pause café

Modèle Standard

Président de session: Dr Alexandre Zabi (LLR)

5 Trigger aspects of the CMS Higgs->tautau analysis

Orateur: M. Luca Mastrolorenzo (LLR-Ecole Polytechnique)

6 The H->ZZ*->4L channel & upgrades for the ATLAS pixel sensors

Orateur: M. Evangelos-Leonidas Gkougkousis (Université Paris-Sud 11 - LAL)

7 Search for the Higgs boson in multi-jet events with the ATLAS detector

I present the search of the Higgs boson particle, decaying into two b-quarks produced in association with two top quarks with the ATLAS detector at the LHC. The presentation introduces the motivation for this challenging physics search and the description of the phenomenology of this final state. I present previous ATLAS results related to my analysis, jet trigger studies I performed and finally describe in details several instruments available to reject the different types of background, such as b-tagging and Multi Variate Analysis.

Orateur: M. Daniele Madaffari (CPPM - Marseille)

12:25 Lunch break

Physique Nucléaire et Applications

Président de session: Dr Sandrine Courtin (IPHC and UDS)

8 Introduction

Orateur: Dr Sandrine Courtin (IPHC and UDS)

9 Measurement of 19Ne spectroscopic properties of astrophysical interest with a new improved inelastic scattering method.

Classical novae occur in close binary star systems consisting of white dwarf accreting matter from its companion, main sequence or red giant star. The accreting material provides fuel and the conditions necessary to initiate a thermonuclear explosion on the White Dwarf surface, leading to the synthesis of some heavier types of nuclei and the ejection of material into space. Among else, novae produce radioactive isotopes, such as 18F, that could be detected by their gamma–ray emission (one of the scientific objective of the INTEGRAL satellite). Why do we focus on 18F? Because the annihilation of positrons generated by its β+ decay is the dominant source of gamma rays during the first hours of a nova explosion. So, The knowledge of the abundance of the 18F in novae is essential because its gamma presentationrays (≤511 keV) are one of the observables, which give insight into nuclear processes of novae. Depending on the temperature, the β+ decay and two nuclear reactions are in competition for the destruction of 18F : 18F(p,α)15O and 18F(p,γ)19Ne. Unfortunately, present radioactive beams intensities are not sufficient for a direct measurement of those reactions. Nevertheless, these two reactions rates strongly depend on the structure of 19Ne. In particular, the energies, spins, and decay widths of important 19Ne resonances must be determined in order to reduce their uncertainty. Today, only a few intrinsic properties of states have been measured yet experimentally in the excitation energy range of astrophysical interest (commonly called the Gamow window). Based on the success of the experiment performed at Louvain-La-Neuve (Belgium) in the past, we will realize on November 2013 at GANIL a new and accurate spectroscopy of 19Ne inside the Gamow window via an improved (p,p') inelastic scattering reaction. The experimental setup combines an annular silicon detector and the magnetic spectrometer VAMOS. The latter will be used for the first time to detect protons at zero degree, on the spectrograph mode, thus it will be required to configurate it. In the talk I will remind the motivations and present for first time the preliminary results from the experiment.

Orateur: M. Florent Boulay (PhD student Ganil)

10 Y a-t-il une bulle dans le Silicium-34 ?

Depuis le début des années 2000, plusieurs modèles de calcul basés sur les approches de champ moyen ainsi que de champ moyen relativiste ont prédit une déplétion en densité proton au centre de certains noyaux. Ces noyaux auraient alors un profil de densité très inhabituel puisqu'ils n'atteindraient pas la densité de saturation en leur centre. Ce phénomène, qui n'a encore jamais été observé expérimentalement, a été baptisé "effet de bulle". L'étude des noyaux-bulle pourrait permettre de mieux comprendre l'interaction spin-orbite, celle-ci étant reliée au gradient de la densité nucléaire. Une expérience a été menée en Septembre 2012 au National Superconducting Cyclotron Laboratory (MSU) pour mettre en évidence une bulle proton dans le Silicium-34. Ce noyau constitue le meilleur compromis pour sonder un tel effet, à savoir qu'une bulle proton relativement importante y a été prédite, et qu'il est l'un des seuls potentiels candidats que l'on puisse produire aujourd'hui. Dans le cas du Silicium-34, la bulle proton serait directement liée à une déplétion de l'orbitale 2s1/2 proton, les orbitales s étant les seules qui contribuent à la densité centrale. Durant cette expérience, un knock-out ("arrachage") de proton a été effectué sur le Silicium-34 afin de mesurer l'occupation de son orbitale 2s1/2. Un knock-out de proton a aussi été effectué sur le Souffre-36 à des fins de comparaison, l'occupation de celui-ci étant déjà connue d'une précédente expérience. Le dispositif expérimental ainsi que les résultats préliminaires de l'analyse seront détaillés.

Orateur: Mlle Aurélie MUTSCHLER (IPN Orsay)

11 Surface properties of nuclei embedded by a nucleon gas in the framework of the extended Thomas-Fermi theory

At the end of their life, very massive stars can explode as a Core Collapse Supernova. A hot and dense self-gravitating object remains, called a proto-Neutron Star, that evolves into a cold Neutron Star. Currently, the microscopic processes that are implied are not sufficiently understood to correctly simulate the dynamics of the Core Collapse Supernova. In order to improve these models, one needs a realistic microscopic modelling of the matter composing the star, which determines the Equation of State. The self-consistent mean-field theory is an appealing framework for this task. However the problem exists that the nuclear energy functional is still not sufficiently constrained in the isovector sector, inducing uncertainties in the modelization. It is very well known [1] that sub-saturation baryonic matter in such stars is organized as a lattice of clusters embedded in a dilute nucleon gas. Each unit cell is called a Wigner-Seitz cell. In the self-consistent mean-field theory, only the bulk properties of the cell can be analytically calculated from the basic isoscalar and isovector properties of the energy functional. A clear connection of the observables in star matter to the functional properties are thus not transparent. However, analytical expressions can be obtained in the framework of the Extended Thomas-Fermi (ETF) approximation [2,3]. In this presentation, after having introduced the general context of Compact Stars, we discuss an ETF analytical model to describe the surface properties of such matter [4,5]. More specifically, we derive analytical expressions for the density profile diffuseness and the corresponding surface energy for any cell, as a function of the underlying couplings of the energy functional. This model can be directly implemented in realistic finite temperature calculations of the stellar equation of state [6]. A special focus is given on the energetic modifications induced by the interaction between the cluster and the dilute medium, and a comparison to full HF calculations will be shown. [1] J. W. Negele and D. Vautherin, Nucl. Phys. A207, 298 (1973) [2] J. Treiner and H. Krivine, Annals of Phys. 170, 406 (1986) [3] H. Krivine and J. Treiner, Phys. Letters 124B (1983) [4] P. Papakonstantinou, J. Margueron, F. Gulminelli, and Ad.R. Raduta, arXiv:1305.0282 [nucl-th], (to appear in Phys. Rev.) [5] Ad. R. Raduta, F. Aymard and F. Gulminelli, arXiv:1307.4202 [nucl-th] (to appear in EPJA) [6] Ad. R. Raduta and F. Gulminelli, Phys. Rev. C 82, 8065801 (2010)

Orateur: M. François Aymard (Laboratoire de Physique Corpusculaire Caen)

15:40 Pause café

Physique Nucléaire et Applications

Président de session: Dr Sandrine Courtin (IPHC and UDS)

12 Méthode de mélange de configurations multiparticules-multitrous et corrélations nucléaires de longue portée

Depuis de nombreuses années, beaucoup d'effort a été consacré à la résolution microscopique du problème à N-corps nucléaire. Une classe d'approches ainsi développée consiste à considérer qu'en première approximation les nucléons évoluent indépendamment les uns des autres au sein d'un potentiel moyen. Le traitement des corrélations entre particules est ensuite souvent effectué par des méthodes spécifiques aux types de phénomènes étudiés (appariement, excitations collectives, couplages des excitations collectives aux excitations individuelles...), et qui introduisent généralement des brisures de symétries. Je présenterai ici une approche récente et en cours de développement: la méthode de mélange de configurations multiparticules-multitrous, qui vise à décrire de façon unifiée les différents types de corrélations existant au-delà du champ-moyen, et ce sans brisure de symétrie. Cette méthode repose sur un principe variationnel appliqué à l'énergie du système, qui mène à la résolution de deux équations. La première permet de déterminer le poids de chaque configuration dans la fonction d'onde. C'est l’équation séculaire commune aux méthodes de mélange de configurations. La seconde permet d'obtenir la base d'orbitales individuelles idéale, en y incorporant l'effet des corrélations introduites dans la fonction d'onde. Cette équation présente une nouveauté par rapport aux méthodes habituelles et je présenterai quelques résultats préliminaires associés à sa résolution.

Orateur: Mlle CAROLINE ROBIN (CEA/DAM/DIF)

13 Calcul théorique de corrections nucléaires aux taux de transition bêta super-permises pour les tests du modèle standard

L'étude de la transition bêta super-permise entre les états isobariques analogues d'isospin 0+→0+ , T=1 fournit un bon moyen pour vérifier l'hypothèse du courant vectoriel conservé (CVC) de la théorie électrofaible à basse énergie et on peut aussi d'extraire la constante de couplage vectorielle pour la décroissance bêta nucléaire et l'élément de matrice Vud de la matrice du mélange des quarks de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM), si toutes les corrections nucléaires et radiatives sont prises en compte. Les corrections aux éléments de matrice de Fermi dues à la brisure de la symétrie d'isospin sont évaluées dans le cadre du modèle en couches en tenant compte de l'effet coulombien. Ces corrections contiennent deux parties, i) la correction due à la différence des configurations des états des noyaux pères et fils à cause de la brisure de la symétrie d’isospin et ii) due au recouvrement différent d'unité des fonctions d'ondes radiales d'un proton et d'un neutron à cause de leur charge. Le but de ce travail est de calculer cette deuxième correction dans le cadre du modèle en couches nucléaire avec les émetteurs bêta plus de la couche SD. Pour la correction étudiée, nous utilisons le code du modèle en couches OXBASH pour calculer la densité de transition à un corps OBTD avec l’interaction effective USD et des fonctions d'ondes radiales sont obtenues par la résolution de l'équation de Schrödinger avec un potentiel à symétrie sphérique du type Woods-Saxon + Coulomb + spin-orbite. La profondeur du potentiel sera traitée à partir des données expérimentales de l'énergie de séparation pour chaque noyau étudié.

Orateur: M. latsamy xayavong (cenbg)

14 Etude des isotopes de Ruthenium riches en neutrons dans l'expérience EXILL (EXOGAM à l'ILL)

Orateur: M. Clément MANCUSO (Institut de Physique Nucléaire de Lyon)

15 Analysis of SiPM characteristics

Surgery is one of the most important procedures in the treatment of cancers. In this context, the precise location of the tumor before and during surgery is a very important step to ensure the success of the operation. To determine tumor location, nuclear medical imaging techniques based on radiopharmaceutical products and radiation detection intra-operative probes are used. The intra-operative probes are generally based on a miniaturized detection system whose main parameters are spatial and energy resolution. Compactness, biocompatibility and cost are also important parameters. The Silicon Photomultiplier (SiPM) is now the most promising photon detector candidate for a new generation of intraoperative probes. It has well adapted characteristics such as lightness, compactness, low operating voltage, etc… making it ideal for miniaturized medical imaging applications. However, some physical phenomena related to these devices such as temperature dependence, noise or avalanche multiplication are not yet sufficiently understood. In this talk, the measurement of different SiPM devices as a function of temperature will be presented. An automatic procedure for the analysis of SiPM characteristics (e.g. breakdown voltage, gain, noise etc…) has been developed and it will be shown in details.

Orateur: M. Andrii Nagai (Laboratoire de l'accelérateur linéaire)

mardi 3 décembre

Modèle Standard

Président de session: Dr Alexandre Zabi (LLR)

16 Measurement of the ttbar charge asymmetry in the dilepton channel in the D0 and ATLAS collaboration

The top quark, first observed by the CDF and D0 Col- laborations in 1995 [1, 2], is the heaviest of all elementary particles. Due to the large top-quark mass, the measure- ment of the production and decay properties of top quark pairs in proton-antiproton collisions provides an im- portant test of the standard model of particle physics (SM) that may unveil the presence of new phenomena beyond the SM (BSM). Perturbative quantum chromodynamics (pQCD) at next-to-leading order (NLO) predicts that top quark-antiquark production in quark-antiquark annihilation in the center of mass frame is forward-backward (FB) asymmet- ric in the angular distributions of the top and antitop quarks. In 2011 results from CDF and D0 [3,4] have driven a lot of attention because some of the measured asymmetries were significantly higher than the predictions based on the SM. Processes beyond the SM can modify the top-antitop production asymmetry and thus predict a higher asymmetry. I'm going to present the asymmetry measurements I'm involved at the D0 and ATLAS experiments. [1] F. Abe et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. Lett. 74, 2626 1995). [2] S. Abachi et al. (D0 Collaboration), Phys. Rev. Lett. 74, 2632 (1995). [3] T. Aaltonen et al. (CDF Collaboration), Phys. Rev. D 83, 112003 (2011). [4] V. M. Abazov et al. (D0 Collaboration), Phys. Rev. D 84, 112005 (2011).

Orateur: antoine chapelain (CEA - Saclay, IRFU/SPP)

17 Relative production of Lambda and K0s in association to a high-pT particle in Pb-Pb collisions at 2.76 TeV per nucleon with ALICE

Orateur: XITZEL SANCHEZ CASTRO (IPHC)

18 Mesure du paramètre de corrélation angulaire beta-neutrino et des probabilités de shakeoff dans la décroissance beta de l'35Ar

Orateur: M. Xavier Fabian (LPC Caen)

10:15 Pase Café

Au-delà du Modèle Standard

Président de session: M. Nikola Makovec (LAL Orsay)

19 Introduction

Orateur: M. Nikola Makovec (LAL Orsay)

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20 Overview of the Insertable B-Layer (IBL) Project of the ATLAS Experiment at the LHC

For the enhancement of the current ATLAS Pixel Detector, During the shutdown 2013/14, a fourth layer (Insertable B Layer, IBL) consisting of 14 staves is being built and will be installed between the innermost layer and a new beam pipe of radius 3.3 cm. A new read out chip (FEI4B) generation has been developed and two different sensor designs, a rather conventional planar and a 3D design, have been flip chipped to these front ends. New staves and module flex circuits have been developed as well. Therefore, a production QA test bench has been established to test all production staves before integration with the new beam pipe. Quality assurance measurements under cleanroom conditions, including temperature and humidity control, are performed on the individual components during the various production steps of the IBL, namely connectivity as well as electrical tests and signal probing on individual parts and assembled subsystems. The pre-assembly QC procedures, the capabilities of the stave qualification setup, and recent results from stave testing are presented and discussed.

Orateur: M. Ahmed BASSALAT (PhD student)

21 Search for a narrow resonance decaying to two photons with the ATLAS detector using 21 fb-1 of proton-proton collision data

Orateur: Zuzana Barnovska (LAPP)

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22 Extra U(1), effective operators, anomalies and dark matter

In this talk I will present our recent paper with E. Dudas, Y. Mambrini and B. Zaldivar, where we perform a general analysis on the dimension-six operators mixing an almost hidden Z' to the Standard Model (SM), when the Z' communicates with the SM via heavy mediators. These are fermions charged under both Z' and the SM, while all SM fermions are neutral under Z'. We classify the operators as a function of the gauge anomalies behaviour of mediators and explicitly compute the dimension-six operators coupling Z' to gluons, generated at one-loop by chiral but anomaly-free, sets of fermion mediators. We prove that only one operator contribute to the couplings between Z' charged matter and on-shell gluons. We then make a complete phenomenological analysis of the scenario where the lightest fermion charged under Z' is the dark matter candidate. Combining results from WMAP/PLANCK data, mono-jet searches at LHC, and direct/indirect dark matter detections restrict considerably the allowed parameter space.

Orateur: M. Lucien Heurtier (CPHT, Ecole Polytechnique)

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12:25 Lunch

Neutrinos

Président de session: Dr Claudio Giganti (LPNHE IN2P3/CNRS)

23 Introduction

Orateur: Dr Claudio Giganti (LPNHE IN2P3/CNRS)

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24 Correlated Background measurement in Double Chooz experiment

Orateur: M. Guillaume Pronost (Subatech/CNRS)

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25 Etude des interactions de neutrinos dans les scintillateurs au sein de l'expérience Double Chooz et du projet NuToPs

Orateur: Alessandro Minotti (IPHC)

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26 Anti-neutrinos de réacteur à courte distance

Orateur: M. Maxime Péquignot (CEA/DSM/IRFU/SPhN)

Transparents 3_Pequignot_JRJC2013.pdf

27 Search for a 4th neutrino state with CeLAND

Several anomalies observed in neutrino oscillation data can be explained by a hypothetical fourth neutrino separated from the three standard neutrinos by a squared mass difference of a few eV2. We show that this hypothesis can be tested with a PBq (ten kilocurie scale) 144Ce antineutrino beta source deployed at the center of the KamLAND detector. In particular, the compactness of such a source with respect to the important size of the detector could yield an energy-dependent oscillating pattern in event spatial distribution that would unambiguously determine these new neutrino mass differences and mixing angles.

Orateur: Vincent Fischer (CEA Saclay, IRFU, SPP)

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16:05 Pause café

Physique Nucléaire et Applications

Présidents de session: Dr Sandrine Courtin (IPHC and UDS), M. Xavier Doligez (IPNO-IN2P3-CNRS)

28 Mesure des gammas prompts de fission avec la source de neutrons LICORNE

Orateur: M. Pierre Halipré (IPNO)

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29 Modélisation de la fission avec SPY

Bien que découverte il y a presque 75 ans, la fission nucléaire fait toujours l'objet de recherches. En effet, la compréhension de ce phénomène présente encore des difficultés théoriques dues à sa complexité. Cela nécessite une bonne compréhension de la structure du noyau atomique et en même temps des mécanismes pilotant l'évolution du système fissionnant. Les modèles phénoménologiques parviennent à calculer de manière satisfaisante les observables associées à la fission d'un noyau, mais pour y parvenir ils requièrent des données expérimentales. Cela limite alors leurs prédictions aux noyaux proches de ceux dont on a utilisé les données expérimentales. D'autre part, des modèles moins dépendant des données expérimentales utilisent l'approche de champ moyen à partir de l'interaction nucléon-nucléon (modèles microscopiques). Ces modèles permettent de calculer un plus grand nombre de systèmes fissionnants dans des régions très éloignées des données expérimentales. En ce qui concerne les propriétés de structure des noyaux telles que l'énergie potentielle, le profil de densité de matière, le schéma de niveaux, les calculs microscopiques donnent des résultats très satisfaisants. En revanche, les modèles microscopiques sont limités quant à la prise en compte de la dynamique du système et nécessite des moyens de calcul très importants. Mon travail de thèse est de développer un modèle de fission, nommé SPY, basé sur l'utilisation des données microscopiques dans une approche simplifiée peu demandeur en temps de calcul. SPY (Scission Point Yields) est un modèle de point de scission qui a pour but de décrire les propriétés des fragments (rendement, énergie cinétique, énergie d'excitation) issus de la fission d'un noyau s'appuyant uniquement sur les données issues de calculs microscopiques et donc peu dépendantes des données expérimentales. Ce modèle peut être considéré comme un laboratoire théorique pour modéliser la fission puisqu'il permet d'étudier le lien entre les propriétés des fragments de fission et leur structure nucléaire. En outre, il permet de tester des hypothèses concernant la dynamique du processus de fission, notamment l'impact de la structure du noyau composé sur les propriétés des fragments. Avec SPY on a pu calculer les propriétés des fragments pour environ 2000 noyaux fissionnants de la drip line proton à la drip line neutron. Ceci nous a permis de mettre en évidence des tendances globales et de produire des résultats utiles pour comprendre la nucléosynthèse stellaire dans des sites astrophysiques très riches en neutrons. Après une présentation générale du modèle, j'exposerai des résultats les plus marquants aussi bien pour la fission des actinides que pour celle des noyaux les plus exotiques et j'en discuterai les implications astrophysiques.

Orateur: M. Jean-François Lemaître (CEA/DAM/DIF)

Transparents jf_lemaitre_JRJC_2013.pdf

30 Advanced menagement of Plutonium in PWR

Orateur: M. Marc ERNOULT (IPNO)

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mercredi 4 décembre

Saveurs lourdes

Président de session: Mme Yasmine Amhis (lhcb)

31 Heavy flavour physics introduction

Orateur: Mme Yasmine Amhis (lhcb)

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32 Charmonium production studies at the LHCb experiment

Orateur: M. Maksym Teklishyn (PhD student)

Transparents teklishyn_charmoniumDecays_JRJC.pdf

33 Mesure de l'angle gamma du triangle d'unitarité, avec la désintégration B0 -> D(KsPiPi) K*0 dans l'expérience LHCb.

La matrice CKM décrit le mélange entre les saveurs des quarks par interaction faible chargée. Ce mélange de saveurs est l'unique source de violation CP dans le Modèle standard. La matrice CKM devant être unitaire, on peut représenter cette condition dans un plan complexe par un triangle : le triangle d'unitarité. L'angle de ce triangle le moins bien mesuré à ce jour est l'angle gamma. Il intervient dans les transitions de type b->u. C'est pourquoi la désintégration B0 -> D(KsPiPi) K*0 est un laboratoire privilégié pour la mesure de ce paramètre du modèle standard. Ce canal ne fait pas intervenir de diagramme en boucles. Il est donc très peu sensible à des effets de nouvelle physique, et permet de réaliser une mesure de référence. De plus, la désintégration en trois corps du méson D permet d'effectuer une analyse en amplitude de type Dalitz. Cette méthode est la plus sensible pour réaliser une mesure de gamma. La présentation résume le travail préliminaire effectué sur l'analyse du canal B0 -> D(KsPiPi) K*0 dans l'expérience LHCb, avec 1 fb-1 de données à sqrt(s) = 7 TeV et 2 fb-1 à sqrt(s) = 8 TeV.

Orateur: M. Alexis Vallier (Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire)

Transparents JRJC2013_SaveursLourdes_AlexisVallier_web.pdf

34 Study of the sensitivity in measuring βc, one of the angles of the charm unitarity triangle

βc is one angle of the charm unitarity triangle, which is almost unexplored because it's almost flat. CP asymmetry in charm sector is expected to be very small and any significant deviation from the predicted value would signify new physics or physics beyond the standard model. In this paper I present a study on the sensitivity in measuring βc for the future Belle II experiment considering the expected luminosity, the time resolution of the detector and the mis-identification of the flavour during reconstruction.

Orateur: M. Robert Daniel Maria (Universite de Strasbourg)

Transparents JRJC_MARIA_Robert.pdf

10:25 Pause café

Saveurs lourdes

Président de session: Mme Yasmine Amhis (lhcb)

35 Recherche de physique au-delà du Modèle standard dans les désintégrations très rares de mésons charmés à LHCb

La recherche de la physique au-delà du Modèle Standard(MS) ou Nouvelle Physique (NP) est l'un des sujets importants de la physique des particules. Des nouvelles particules non prévus par le MS pourraient devenir détectables en provoquant des modifications quantifiables de certaines observables. Par exemple, les rapports d'embranchement pourraient être affectés. Pour tester cela, les désintégrations très rares sont un bon outil. Le MS prédit que les rapports d'embranchement de ces désintégrations sont très petits. L’effet d’éventuelles contributions de NP serait moins caché dans ce cas. Les études de désintégrations très rares de mésons charmés sont complémentaires aux études de désintégrations rares des mésons B et K. C'est une occasion unique pour rechercher des contributions de NP dans le secteur des quarks up. Les derniers résultats pour les recherches des désintégrations D+(S) -> πμμ seront présentés ainsi que le travail en cours sur D0 -> hhμμ, avec h = K ou π.

Orateur: Mlle Olga Kochebina (LAL)

Transparents jrjc_kochebina.pdf

36 Radiative decays at LHCb

Orateur: M. Mostafa HOBALLAH (Doctorant)

Transparents jrjc_mostafa.pdf

37 Controle de diagrammes pinugouins dans Bs->Jpsi Phi

Orateur: walaa kanso (C.P.P.M - 163, avenue de Luminy - Case 902 - 13288 Marseille cedex 09)

Transparents jrjc_walaa.pdf

38 Rare dipleptonic $B0_{(s,d)}$ decays at LHCb

After a general introduction concerning Flavour Physics in the framework of the Standard Model, two of the so called ''golden channels'' $B0_{(s,d)}->l\overline(l)$ (with $l=\mu, \tau$) to test Standard Model predictions and possible New Physics scenario will be discussed, together with an overview of their experimental searches and BR measurements performed with the LHCb detector.

Orateur: Alessandro Morda (CPPM - Marseille)

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39 The B0->K*mumu decay at LHCb

Orateur: M. samuel coquereau (LPNHE)

Transparents presentation_Sam.pdf

13:00 Lunch

Au-delà du Modèle Standard

Président de session: M. Nikola Makovec (LAL Orsay)

40 Vincent BIZOUARD, Desintegration du Higgs en Gamma Z dans le NMSSM

Orateur: Vincent Bizouard (LAPTh)

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41 Analyse du canal SUSY-0lepton

Je présenterai les résultats de la recherche de la supersymétrie (SUSY) dans le canal avec des jets, de l'énergie transverse manquante et zéro lepton avec le détecteur ATLAS auprès du LHC. On définit pour l'analyse 5 régions de signal (SR) en fonction du nombre de jets considérés. Le signal est dominé par différents bruits de fond: ttbar, W+jets, Z+jets, QCD et diboson. A chaque région de signal sont associées 4 régions de contrôle (CR), chacune étant optimisée pour estimer un bruit de fond en particulier. Je mettrai l’accent dans ma présentation sur une des composantes de ces bruits de fond liée à la désintégration hadronique des taus, dont je suis responsable. Pour estimer cette contribution on a construit deux régions de validation (VR): l'une pour les taus qui viennent de la désintégration de W, et l'autre pour ceux issus du top. Un fit global des SR, des CR et des VR permet de contraindre les paramètres SUSY, je détaillerai plus particulièrement les contraintes dans mSUGRA.

Orateur: Mlle Marija Marjanovic (Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire)

Transparents Marjanovic.pdf

42 Search for strongly-produced superpartners in final states with two same-sign leptons or three leptons with the ATLAS detector using 20 fb-1 of LHC pp collisions at 8 TeV

Search for supersymmetry in final states with a pair of leptons (electrons or muons) of the same electric charge, or three leptons, using 20.3 fb-1 of proton-proton collision data at sqrt s = 8 TeV recorded by the ATLAS experiment at the LHC in 2012. Several signal regions are studied with diffrent requirements on the jet and b-jet multiplicities, missing transverse momentum, effective mass and transverse mass. They are designed to maximize the sensitivity to several scenarios of strongly-produced superpartners. No excess above the standard model background expectation is observed. Limits are set on the visible cross section of new physics within the kinematic requirements of the search. The results are interpreted as limits on the parameters of several models such as gluino-mediated top squark, direct bottom squark and the production of squarks and gluinos decaying to gauginos and sleptons.

Orateur: Otilia Anamaria Ducu (CPPM / IFIN-HH)

Transparents Ducu.pdf

43 Recherche de stops dans l'experience CMS au LHC

Orateur: Alexandre Aubin (IPHC)

Transparents Aubin.pdf

16:10 pause café

Au-delà du Modèle Standard

Président de session: M. Nikola Makovec (LAL Orsay)

44 Recherche de nouveaux bosons de jauge lourds W' avec le détecteur ATLAS au LHC.

Le Modèle Standard de la physique des particules est depuis quarante ans le pilier théorique de notre description de l'infiniment petit. Cette théorie a su s'imposer en raison de son incroyable prédictivité au regard des observations expérimentales et n'a pour l'heure, jamais été mise en défaut. Cependant un certain nombre de limitations, théoriques et expérimentales, nous laisse à penser que cette théorie ne serait qu'une approximation à basse énergie d'une théorie plus fondamentale. L'un des enjeux actuels de la physique des particules est de rechercher de nouveaux phénomènes physiques à haute énergie non inclus dans le Modèle Standard. Ouvrant une fenêtre sur des gammes d'énergie encore inexplorées, le grand collisionneur de hadron LHC se présente comme l'un des terrains d'investigation les plus propices à cette recherche dite de nouvelle physique. Dans ce contexte, la physique liée au quark top représente un domaine majeur de recherche. Sa masse, la plus élevée des particules élémentaires connues pourrait s'expliquer, dans certains modèles de nouvelle physique, au travers de dynamiques nouvelles dans lesquelles le quark top joue un rôle important. Beaucoup d'approches théoriques au-delà du Modèle Standard, prédisent l'existence de nouveaux bosons de jauge lourds chargés, généralement appelés W'. Apparaissant dans les modèles postulant des dimensions supplémentaires de l'Univers, ils jouent également un rôle-clé dans beaucoup de modèles étendant les symétries fondamentales du Modèle Standard afin d'expliquer entre autres la violation de la symétrie de parité dans les interactions faibles ou encore de résoudre le problème de naturalité. Je présenterai une recherche spécifique du boson W' se désintégrant en un quark top et un quark beau dans une approche de couplage effectif, réalisée avec 14.3/fb de données de collision proton-proton produites par le LHC à une énergie dans le centre de masse de 8 TeV et collectées par le détecteur ATLAS en 2012. Cette recherche couvre une gamme de masse allant de 0.5 à 3 TeV pour des bosons W' de chiralité gauche et droite. Je discuterai de la stratégie d'analyse utilisant des méthodes de discrimination multivariées par arbres de décision boostés et présenterai des limites d'exclusions préliminaires obtenues sur la masse, la section efficace du processus pp->W'->tb, ainsi que sur le couplage effectif de la particule. Je conclurai enfin sur une interprétation phénoménologique des résultats que nous avons obtenus et sur les contraintes que peut apporter cette recherche de façon plus large sur la nouvelle physique.

Orateur: Geoffrey GILLES (LPC)

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45 A la recherche de particules légères avec l'Hélium 3 polarisé

De nombreuses extensions du Modèle Standard de la physique des particules prédisent l’existence de particules légères interagissant faiblement (les WISP, Weakly Interacting Slim Particles). Comme celles-ci pourraient contribuer à la matière sombre, elles sont activement recherchées grâce à de nombreuses expériences. De plus, les WISPs pourraient être les médiateurs d’une nouvelle interaction de la matière ordinaire mais d’une portée macroscopique. Dans le cas des axions (et plus généralement, des particules de type axion), si cette nouvelle interaction est dépendante du spin, elle serait responsable d’un nouveau champ pseudo-magnétique à courte portée. Une nouvelle méthode a été développée à l'ILL afin de sonder une telle interaction en utilisant un gaz d’Hélium 3 hyperpolarisé. Le champ pseudo-magnétique de courte portée serait généré par les surfaces de la cellule contenant l’Hélium 3 et induirait un nouveau canal de dépolarisation de l’Hélium. Cette nouvelle contribution peut être séparée des contributions habituelles en étudiant l’influence du champ magnétique appliqué sur le taux de relaxation longitudinal de l’Hélium. La grande sensibilité de cette mesure, comparée aux autres méthodes, vient du très grand temps de relaxation du gaz polarisé (plusieurs jours sous certaines conditions). Un test réalisé en 2010 à l’Institut Laue-Langevin (ILL) a produit des résultats compétitifs pour la recherche d’interactions exotiques de courte portée et dépendantes du spin [A. K. Petukhov, G. Pignol, D. Jullien, K. H. Andersen, Phys. Rev. Lett 105 170401 (2010)]. Une collaboration a alors été initiée entre le LPSC et l’ILL afin de construire un nouvel appareillage qui permettra d’augmenter d’un facteur 50 la sensibilité de la méthode. Cela consiste en l’utilisation d’un tube en mu-metal provenant de l’expérience « n-nbar » (visant à observer les oscillations neutron-antineutron). Ce tube (1 m de diamètre et 5 m de long) agira comme un blindage magnétique afin de supprimer le champ magnétique ambiant. Un solénoïde de 5 m de long, installé dans le tube, permet de générer un champ magnétique homogène et stable sur un large volume. Ce solénoïde a été livré en septembre 2013.

Orateur: Mathieu Guigue (UJF Grenoble)

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46 Violation de saveur au delà du modèle minimal: Un tour d'horizon

Orateur: M. yannick stoll (LAPTh)

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47 Recherche de Nouvelle Physique dans les événements à quatre quarks top avec les détecteur ATLAS auprès du LHC

Le Modèle Standard de la physique des particules décrit remarquablement bien les phénomènes observés jusqu'ici. La découverte récente au LHC d'un boson compatible avec le boson BEH vient parachever ce tableau. Cependant, plusieurs points, tels la mise en évidence cosmologique de la Matière Noire ou des considérations plus abstraites comme le problème de la hiérachie des masses, indiquent que ce Modèle Standard, malgré tous ses succès, ne saurait être une théorie ultime. Les succès du Modèle Standard expliquent aussi la diversité des théories proposées pour combler ses lacunes. Très peu de phénomènes pointent vers une direction particulière où diriger les recherches de l'hypothétique théorie qui engloberait le Modèle Standard. Parmi ces nombreuses théories, au-delà du Modèle Standard, mon travail de thèse m'a amené à me pencher sur une extention à deux dimensions supplémentaires universelles d'une géométrie particulière. Je commencerai donc cet exposé par une brève présentation des propriétés de ce modèle. J'expliquerai ensuite la démarche de l'analyse à laquelle j'ai participé. Pour finir, j'indiquerai les contraintes posées par cette analyse sur le modèle précédemment cité.

Orateur: Dorian Simon (LPC)

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jeudi 5 décembre

Astroparticules

Président de session: Dr Matthieu Vivier (CEA Saclay)

48 Introduction

Orateur: Dr Matthieu Vivier (CEA Saclay)

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49 Etude de vestiges de supernovae observés par HESS

Orateur: Cyril TRICHARD (LAPP-HESS)

Transparents SNR_avec_HESS_cyril_Trichard.pdf

50 Recherche de l'émission periodique des pulsars et étude de la violation de l'invariance de Lorentz avec HESS-II

Orateur: Mathieu Chretien (LPNHE, Paris)

Transparents JRJC2013_MathieuChretien_last.pdf

51 Etalonnage de la caméra de H.E.S.S. II et observation du Centre Galactique au delà de 30 GeV

Orateur: Raphaël Chalmé-Calvet (LPNHE)

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10:40 Pause café

Astroparticules

Président de session: Dr Matthieu Vivier (CEA Saclay)

52 Indirect search for dark matter with the HESS experiment

Orateur: M. Matthieu KIEFFER (LPNHE, Paris)

Transparents Kieffer_JRJC2013.pdf

53 The muon veto system of the dark matter experiment EDELWEISS

Orateur: Mme Cécile Kéfélian (IPNL)

Transparents Proceedings "Improvements of the muon veto system eciency for the EDELWEISS-III experiment" Slides

54 Signaux induits par le piégeage de charges dans les détécteurs de l'expériance EDELWEISS de détection de matière noire

Orateur: M. Quentin ARNAUD (Institut de Physique Nucléaire de Lyon)

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12:25 Lunch

14:05 Excursion

19:00 Soirée de gala

vendredi 6 décembre

Cosmologie

55 Introduction

Orateur: Jean-Baptiste Melin (CEA Saclay)

Transparents jbmelin_jrjc2013_dec6.pdf

56 Analyse des couleurs des supernovae de type Ia à l'aide des données de la supernovafactory

Orateur: Mlle Mathilde Fleury (LPNHE)

Transparents jjc_2013.pdf

57 Photometric selection of type Ia SNe: Improving the detection of transient events

A method for improving the detection of transient events in the photometric approach of the SuperNova Legacy Survey (SNLS) is presented. The SNLS is a second generation survey with a primary goal of determining the equation of state of dark energy using type Ia supernovae (SNe Ia), based on the Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) which collected data between the years 2003-2008. The approach developed by the Saclay SNLS group relies only on photometric data to detect and select SNe Ia providing a larger sample of candidates at higher redshift than the analysis using spectroscopy. The photometric processing of the 3-year data of SNLS gave around 300,000 transient event detections, dominated by saturated signals of bright objects which were not perfectly subtracted. In order to reduce spurious signals for the complete 5-year analysis, we propose a treatment of image stacks used for the detection using Morphological Component Analysis. The method takes advantage on the fact that SNe-like events are circular-like shaped objects at the level of these stacks while spurious detections have different morphologies. Two algorithms were adapted to our case and tested on a subsample of the 3-year data of SNLS, obtaining almost one-third reduction on the number of detections, with only a 7% loss of actual SN candidates.

Orateur: Mme Anais Möller (CEA Saclay)

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58 Horizons & Spheres: The Superluminal Expansion

Orateur: M. Alexis HELOU (APC, Paris)

Transparents JRJC_2013_Alexis_Helou.pdf

10:40 Pause café

Cosmologie

59 Dark Matter directional detection with MIMAC

Directional detection is a promising direct Dark Matter (DM) search strategy. The angular distribution of the nuclear recoil tracks from WIMP events should present an anisotropy in galactic coordinates. This strategy requires both a measurement of the recoil energy with a threshold of about 5 keV and 3D recoil tracks down to few millimeters. The MIMAC project, based on a mu-TPC matrix, with CF4 and CHF3, is being developed. In June 2012, a bi-chamber prototype was installed at the LSM (Laboratoire Souterrain de Modane). A preliminary analysis of the first four months data taking allowed, for the first time, the observation of recoils from the 222Rn progeny.

Orateur: M. Quentin Riffard (LPSC)

Transparents JRJC2013_Riffard_Web.pdf

60 La physique de neutrinos avec le satellite Planck

Le satellite Planck vient de publier, en mars dernier, une mesure des anisotropies du fond diffus cosmologique (CMB) du ciel complet, avec une précision ultime sur une grande gamme d'échelles angulaires. La large couverture en fréquence, conçu pour fournir une discrimination précise de l'émission galactique des anisotropies primordiales, fait de Planck un outil bien adapté et unique pour tester le modèle à six paramètres LDCM ou pour explorer au-delà de celui-ci, par exemple l'echelle absolue de la masse des neutrinos. Les paramètres cosmologiques sont traditionnellement déterminés à l'aide d'une approche Bayesienne reposant sur des chaines de Markov (MCMC). Je presenterai l'agorithme adaptatif, une version efficace de l'agorithme generalement utilise, permettant de reduire le temps de calcul necessaire a sa convergence. Je présenterais aussi les résultats d'une approche Fréquentiste (profiles-Likehood) qui donne des résultats compatibles pour les paramètres du modèle standard. Dans le cas des neutrinos des différences significatives entre les deux methodes statistiques peuvent apparaitre, à cause de la frontiere positive pour  les masses Je discuterai les resultats obtenus avec les deux methodes.

Orateur: Mlle Marta Spinelli (LAL)

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61 First observation of the thermal Sunyaev-Zel’dovich effect with Kinetic Inductance Detectors

Clusters of galaxies provide valuable information on the evolution of the Universe and large scale structures. Recent cluster observations via the thermal Sunyaev-Zeldovich (tSZ) effect have proven to be a powerful tool to detect and study them. In this context, high resolution tSZ observations (tens of arcsec) are of particular interest to probe intermediate and high redshift clusters. Observations of the tSZ effect will be carried out with the millimeter dual-band NIKA2 camera, based on Kinetic Inductance Detectors (KIDs) to be installed at the IRAM 30-meter telescope in 2015. To demonstrate the potential of such an instrument, we present tSZ observations with the NIKA camera prototype, consisting of two arrays of 132 and 224 detectors observing at 140 and 240 GHz with a 18.5 and 12.5 arcsec angular resolution, respectively. The cluster RX J1347.5-1145 was mapped at 140 GHz. We used this map to study the pressure distribution of the cluster by fitting a gNFW model to the data. Subtracting this model from the map, we confirm that RX J1347.5-1145 is an ongoing merger, in agreement and complementary to previous tSZ and X-ray observations. For the first time, we demonstrate the tSZ capability of KIDs based instruments. The NIKA2 camera, with 5000 detectors and a 6.5 arcmin field of view, will be a well-suited instrument for in-depth studies of the intracluster medium in galaxy clusters at intermediate to high redshifts enabling the characterization of recently detected clusters by the Planck satellite.

Orateur: M. Rémi Adam (Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie, Grenoble, France)

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12:25 Lunch

Astroparticules

Président de session: Dr Matthieu Vivier (CEA Saclay)

62 Study of ultra-high energy cosmic rays from the radio signal at the Pierre Auger Observatory

Deployed at the end of 2010 at the Pierre Auger Observatory, the first stage of the Auger Engineering Radio Array, AERA24, consists of 24 radio stations covering an area of 0.5 km². AERA measures the radio emission from cosmic-ray induced air showers. This electric field is used to constrain the characteristics of the primary particle: arrival direction, energy and nature. These studies are possible thanks to an instrumentation development allowing self-triggered together with externally-triggered measurements in the MHz domain and an improved understanding of the radio emission processes. Since May 2013, 136 new stations are installed and cover an area of 12 km², for a total of 160 stations. AERA160 will provide a higher statistics and will enhance both the estimation of the nature of the primary cosmic ray and the energy resolution using additional detectors such as the Auger fluorescence telescopes and particle detectors, above 10^17 eV. After a brief description of the physics of air showers, we will present the main results obtained with AERA24 and discuss the new stage's expectations.

Orateur: Mlle Jennifer for the Pierre Auger Collaboration Maller (Subatech)

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63 Single electron charge signal in the XENON100 direct dark matter search experiment

From the observation of the Universe, we know that the mass associated to visible matter represents only few percent of it, while the remaining part is composed by dark energy, responsible to the cosmological expansion, and by some hidden matter, the dark matter. The likeliest particles family used to describe this dark matter is called WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles). That kind of particle could be directly detected by measuring nuclear recoil during an elastic scattering inside a scintillating material. For this, the XENON Collaboration has developed a detector consisting in a time projection chamber (TPC) using xenon dual phase (liquid and gas) detector, and placed underground. The different ionization density of nuclear recoils induced by WIMPs, and electronic recoils induced by β or γ background, leads to different ratio between both signals (from the liquid and from the gas phase) and is used to discriminate WIMPs from background. The latest dark matter results published by the XENON Collaboration with 224.6 live days of data have shown no excess above the expected background, corresponding to no evidence for dark matter. This result makes XENON100, the current phase of the XENON program, the most sensitive dark matter search experiment to date, with the best limit for spin-independent WIMP-nucleon cross section lowered to 2.0 · 10−45 cm2 [1], and with the best limit for spin-dependent WIMP-neutron cross section lowered to 3.5 · 10−40 cm2 [2]. Even if XENON100 reached the aimed sensitivity as in the proposal, the detector is currently acquiring new data in order to improve these limits for this exciting WIMP hunt. A good knowledge of the ionization signal is strongly required for such a detector. In this context, I'll present my study of the XENON100 response to single electron charge signals, that correspond to one or few more electrons extracted in time coincidence in the gas phase and that emit a signal seen by the detector. As an example, I'm interested in an innovative method to establish the extraction yield of electrons from the liquid to the gas phase, a key information to reject electronic recoils from nuclear ones [3]. References [1] E. Aprile et al (XENON100 Collaboration), Phys. Rev. Lett. 109, 181301 (2012), arXiv:1207.5988. [2] E. Aprile et al (XENON100 Collaboration), Phys. Rev. Lett. 111, 021301 (2013), arXiv:1301.6620. [3] E. Aprile et al (XENON100 Collaboration), submited to J. Phys. G: Nucl. Phys.

Orateur: Maxime Le Calloch (Laboratoire Subatech)

Transparents PresentationJRJC_LeCalloch_AGarder.pdf

64 La mesure de flux d'electron avec AMS

Orateur: LI TAO (LAPP)

Transparents JRJC_LiTAO_AMS_LAPP.pdf

65 Détection d'ondes gravitationnelles avec les expériences Virgo et LIGO - Cas particulier de la détection de signaux transitoires longs

Les expériences Virgo et LIGO sont des interféromètres de Michelson dotés de bras de 3 km, conçus pour détecter les ondes gravitationnelles. Ces ondes, prédites par la Relativité Générale d'Einstein, constituent un tout nouveau vecteur d'information astronomique. Avec elles nous espérons en apprendre davantage sur des objets célestes méconnus, comme les étoiles à neutrons et les trous noirs. Leur détection directe est l'un des plus grands défis de l'astronomie moderne. Dans cette présentation je donnerai une vue générale des expériences de détection d'ondes gravitationnelles: instrumentation, compréhension du bruit de fond etc... puis je me concentrerai sur l'analyse de données. Je présenterai les différentes techniques d'extraction du signal utilisées dans la collaboration, et détaillerai le cas particulier des techniques de détection des signaux transitoires longs, sujet de ma thèse.

Orateur: M. Samuel Franco (LAL)

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15:40 Pause café

Discussion

Président de session: Dr Eric CHABERT (IPHC/UDS)

Conférence grand public

Président de session: Dr Philippe Hubert (CENBG Bordeaux)

66 Des neutrinos aux ...vins de Bordeaux !