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Accueil du site > Thèses, Stages, Formation et Enseignement > Propositions de thèses 2020 > Étude et réalisation du détecteur de temps hautement granulaire (HGTD) pour le détecteur ATLAS en préparation de la phase de haute luminosité du LHC

Étude et réalisation du détecteur de temps hautement granulaire (HGTD) pour le détecteur ATLAS en préparation de la phase de haute luminosité du LHC

Titre : Étude et réalisation du détecteur de temps hautement granulaire (HGTD) pour le détecteur ATLAS en préparation de la phase de haute luminosité du LHC

Directrice de thèse : Sophie Trincaz-Duvoid

Co-encadrant : Tristan Beau

Equipe : Masses et Interactions Fondamentales ; groupe ATLAS

Description :

Le LHC entrera à compter de 2026 dans sa phase 2, dite très haute luminosité. Il s’agira de conserver l’énergie dans le centre de masse par rapport à la fin de la phase 1 (14 TeV), avec des paquets se croisant tous les 25 ns avec un nombre de collisions de l’ordre de 200 par croisement (ce que l’on appelle « l’empilement », noté usuellement μ). Ceci nécessite de repenser une large partie du détecteur ATLAS afin de gérer l’augmentation du flux de données et d’interactions simultanées.

Le groupe ATLAS du LPNHE est engagé dans ce programme d’amélioration du détecteur. Dans ce cadre, le groupe contribue à la réalisation du détecteur de temps hautement granulaire (HGTD) pour les traces à haute pseudo-rapidité. HGTD permettra une amélioration significative des performances d’ATLAS grâce à une meilleure séparation entre les événements issus de la collision dure et ceux liés à l’empilement.

HGTD est en encore en phase de recherche et développement. Son TDR (Technical Design Report) est attendu pour le printemps 2020.

Le sujet de thèse proposé s’inscrit dans ce contexte et revêt plusieurs aspects :

  • L’étudiant.e aura un engagement important dans les tests des prototypes de détecteurs. Elle/il participera aux tests en faisceau effectués auprès d’accélérateurs au CERN (Genève) et à DESY (Hambourg) et il/elle travaillera sur l’analyse des données ainsi collectées. Le LPNHE étant en charge de l’aspect mécanique de l’assemblage des modules de HGTD, l’étudiant.e contribuera dès le début de la thèse à la validation d’un démonstrateur prototype qui sera réalisé courant 2020 pour aider au choix final des options techniques.
  • Par ailleurs, l’étudiant.e sera engagé.e dans les activités de simulation du détecteur afin d’en optimiser les caractéristiques et d’en connaître les performances futures pour les analyses de physique. Des algorithmes mettant en œuvre la très bonne résolution en temps attendue, de l’ordre de 30 ps, seront développés.

L’étudiant.e sera amené.e à présenter régulièrement ses travaux dans les réunions de travail de la collaboration au CERN.

Un stage avec l’équipe encadrante est recommandé : il permettra de se familiariser avec le projet ainsi qu’avec les outils indispensables à sa mise en œuvre.

Lieu de travail : LPNHE, Paris

Déplacements éventuels : CERN

Documentation :

Contacts :

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