Journées des entrants 21 Décembre 2006 Présentation du LAL Journées des entrants Guy Wormser Directeur 21 Décembre 2006.

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1 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Présentation du LAL Journées des entrants Guy Wormser Directeur 21 Décembre 2006

2 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le LAL en un clin d’oeil Le LAL est le plus grand laboratoire de l’IN2P3/CNRS consacré à la physique des particules et à la cosmologie Le LAL est une Unité Mixte de Recherche entre le CNRS et l’Université Paris Sud 11. 100 chercheurs, 220 ingénieurs et techniciens Budget annuel consolidé, environ 20 M€ –Provenant pour la plupart de l’IN2P3 mais avec maintenant une part importante des ressources provenant d’autres instances de financement : Union Européenne, ANR, Région IdF, partenaires internationaux, … Très forte implication dans les principales expériences de physique des particules dans le monde avec de grandes contributions techniques – CERN, DESY, SLAC, FERMILAB, KEK, Pise, Argentine, (Chili), Espace,… Plus d’accélérateurs locaux (pour l’instant) mais beaucoup d’activités R&D accélérateur

3 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Une grande fête qui synthétise bien ce programme 2006: Les 50 ans du LAL ! Mobilisation générale du laboratoire sur un projet festif autour d’un passé prestigieux et comportant une prospective ambitieuse (« Seillac 2006 ») Excellent moyen de dynamiser une politique de collaboration internationale et d’ouverture locale Grande fête les 8 et 9 June 2006 Pour célébrer 50 ans de participation du LAL dans le concert mondial HEP -1956: naissance du LAL -1959: Premières mesures avec l’accélérateur d’électrons 1963 : Observation des premières collisions e+e- au monde, avec l’anneau AdA, construit à Frascati 1965: Construction d’ ACO, anneau de stockage e+e- 1973: La découverte des courants neutres: A. Lagarrigue 1975: Mise en service de DCI, nouvel anneau e+e- Creation de LURE, laboratoire d’utilisation du rayonnement synchrotron 1984: DCI s’arrête pour la physique. L’opération du Linac operation est transférée à LURE. -1980 Très forte participation du LAL aux programmes SPS and LEP du CERN (et construction de l’injecteur du LEP) -1990s: Cosmologie and astroparticules 2000: forte implication dans le programme américain : BABAR et D0

4 Journées des entrants 21 Décembre 2006 L’importance des bouleversements scientifiques potentiels La période 2006-2010 s’annonce très excitante car elle correspond à la conjonction: De très grandes questions fondamentales –On sait maintenant qu’on ne comprend bien que 5% du contenu de l’Univers. Les 95% restant étant formés de matière noire et d’énergie noire. – la meilleure théorie actuelle est incapable d’expliquer l’asymétrie-matière dans l’Univers –L’unification de toutes les forces est-elle une réalité? Comment se brise la symétrie électrofaible? On sait que la réponse se cache dans la région du TeV –Quelle est la structure spatiale de l’Univers: a-t-il plus de 4 dimensions? Des outils très bien adaptés pour tenter d’y répondre: –Les collisionneurs HERA (H1) et TeVatron (D0) et surtout LHC (ATLAS, LHCb) –Le satellite Planck –L’observatoire VIRGO pour la détection des ondes gravitationnelles –L’expérience NEMO pour la mesure de la masse des neutrinos –BABAR puis LHCb pour l’exploration de l’asymétrie matière-antimatière –AUGER pour les messagers d’ultra haute énergie de l’Univers –Et bien sûr les autres expériences du laboratoire

5 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le LHC, une aventure extraordinaire Une aventure scientifique, qui va permettre de répondre aux questions les plus fondamentales sur la structure intime de la matière et de l’Univers Une aventure technologique où des avancées spectaculaires ont été réalisées pour cet objectif Une aventure humaine qui concerne plus de 10000 chercheurs et ingénieurs dans le monde entier depuis bientôt 15 ans et pour encore 15 ans!

6 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le boson de Higgs Particule scalaire associée à un champ scalaire L’interaction avec ce champ est équivalent à la masse, ie freine la propagation des particules Ceci relie le boson de Higgs à la gravitation et à la constante cosmologique (énergie du vide)

7 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les succès du modèle standard Décrit très précisement les interactions des constituants et des vecteurs de force, ainsi que des vecteurs de force entre eux –Rôle fondamental du LEP Prédit les propriétés du boson de Higgs et en particulier sa masse Il y a OBLIGATOIREMENT un boson de Higgs (ou quelque chose qui joue ce rôle) dans le domaine d’energie du LHC !

8 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les failles du modèle standard Pourquoi trois familles de particules de matière avec une telle différence entre les familles ? Unification des forces forte et électro-faible Unification avec la gravitation Brisure de la symétrie électro-faible (Trop) Nombreux paramètres Réglages beaucoup trop fins Masse non nulle des neutrinos Le LHC va très probablement fournir les éléments clé de l’au-delà du Modèle Standard

9 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le potentiel du LHC –Découvrir le boson de Higgs (lié à l’énergie noire de l’Univers) –Découvrir la particule qui compose la matière noire de l’Univers –Unification de la gravité avec les autres forces (nombre de dimensions de l’Univers) – Comprendre l’origine de l’asymétrie entre matière et antimatière (évolution de l’Univers) –Etudier la matière chaude et très dense, comme aux premiers instants de l’Univers

10 Journées des entrants 21 Décembre 2006 CERN Site Beams EnergyLuminosity pp 14 TeV10 34 cm -2 s -1 Pb Pb1312 TeV10 27 cm -2 s -1 The Large Hadron Collider (LHC)

11 Journées des entrants 21 Décembre 2006 La machine LHC Faisceaux de protons de 7 TeV –Tunnel du LEP de 27 kms de long. Réutilise l’ensemble des accélérateurs du CERN 1200 dipôles de 9T :10 années de mise au point! –Plus grand ensemble cryogénique du monde –plus grande concentration de supraconducteurs à haute température du monde Coût ~4 GCHF (2.5 G Euros) Discuté vers la fin des années 1980 –Mort du SSC 1993 –Approuvé en 1996 Démarrage 2007 (initialement prévu 2005)

12 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les expériences au LHC Des réalisations dignes des cathédrales! Combinent des tailles énormes avec des précision de quelques microns Un formidable défi du à l’environnement –radiation –rapidité –multiplicité 10 années de R&D pour mettre au point de nouvelles techniques!

13 Journées des entrants 21 Décembre 2006 The Large Hadron Collider Project 4 detectors CMS ATLAS LHCb

14 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Bat 40

15 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le savoir faire technique du LAL Mécanique –60 techniciens et ingénieurs, avec un atelier central puissant et bien équipé –Très grand hall de construction (Hall André Lagarrigue) Electronique –60 techniciens and ingénieurs, 50 cartes par an –Pôle d’excellence en microélectronique 10 concepteurs ASIC DE TR7S HAUT NIVEAU Informatique –Un nœud de grille de niveau 2 (Tier2) pour le LHC –Développement de logiciels (CMT, graphique, bases de données,..) R&D Accélérateur Administration

16 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le calorimètre électromagnétique d’ATLAS et son électronique

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18 Journées des entrants 21 Décembre 2006

19 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les chambres à vide de VIRGO

20 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Quelques exemples en mécanique End-Caps du calorimètre à argon liquide d’ATLAS (SIMIC, Italie) (20MF) Réalisation de 30 coupleurs pour TTF réalisés par CPI (1M€) POLCA : enceinte ultra-vide installée sur le faisceau d’électrons de HERA portant une cavité Fabry-Pérot Collaboration très positive avec la société SNLS de Saint-Romans

21 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le programme R&D Accelerateur Deux « Niches » d’ excellence –Coupleurs de puissance VUV-FEL à DESY (30+30) XFEL (3 contrats avec l’industrie : TOSHIBA, ACCEL, E2V) ILC-GDE –Photo-injecteurs de fort courant et de faible émittance CTF3 : canon pour faisceau principal et faisceau sonde PITZ collaboration Acceleration par plasma Radiotherapie Elise, un accélérateur pour la chimie Un nouvel axe d’études : l’interaction electron-laser –HERA polarimetrie à HERA –Source de positrons pour l’ILC –Radiotherapie Forte implication dans l’ILC –Coupleurs de puissance –BDS/MDI activities (simulation faisceau-faisceau, études de bruit de fond, instrumentation) –R&D sur les sources de positron CARE/EUROTeV/EuroLEAP/EUROFEL

22 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les coupleurs HF

23 Journées des entrants 21 Décembre 2006 EGEE/LCG A world-wide production computing grid infrastructure running 24h/24h 200 sites 20000 CPU 10 TB 1 M travaux par mois

24 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les activités de communication L’affiche sur les particules élémentaires, distribuée en 2005 à tous les lycées en France (20000 copies, touchant 500000 élèves chaque année) La revue Elémentaire

25 Journées des entrants 21 Décembre 2006

26 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Valorisation sur contrat : METRIX Notice du fabricant Article de presse : Electronique International 5000 appareils vendus depuis fin 2004. 50% à l’export. 1GS/s. 12bits Le circuit au cœur de l’oscilloscope : 200 000 transistors 60 mm² Brevet CNRS/CEA Projet récompensé par le prix de la valorisation de la SFP en 2005 Collaboration LAL/DAPNIA/C4I/METRIX Contrat R&D de 1MF

27 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Services centraux offerts par le LAL LAL offre beaucoup de services à l’ IN2P3 et à d’autres laboratoires de l’IN2P3 –Le Hall André Lagarrigue –La coordination IAO/CAO –organisation de conferences, colloques –Banc tests d’electronique et de DAQ –Ateliers et magasins – ATLAS Comptabilité –Groupe Cablage-Interconnexion –Informatique (commandes, groupes de travail) – Services Administratifs(Contrats CDD, ILIAS/LSM,..) –Revue Elémentaire –Pole Microelectronique –Mutualisations IPN et CSNSM ( computing, mechanics, control-command,…) L’expertise et la main d’œuvre du LAL sont bien appréciés au CERN : 80% des 10.5 MCHF de la contribution in kind IN2P3 confiés au LAL: (End cap cryostat, liquid argon cryogeny, big wheels, muon chambers installation)

28 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Evolution du budget du LAL: transition d’une phase de construction intense à une phase de R&D

29 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Ma vision du LAL Vision très ambitieuse! –Préserver et amplifier la présence du LAL dans le cercle restreint des quelques laboratoires à visibilité mondiale dans la communauté HEP –Renforcer ses moyens d’action et son influence au niveau local et national –Le tout dans une excellente ambiance et dans un esprit d’équipe

30 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Lettre de mission de M. Spiro Conserver et améliorer l’excellente réputation du LAL au niveau mondial Recueillir le plus grand bénéfice scientifique des expériences programmées entre 2006 et 2010 Renforcer l’implication du LAL dans son Campus et ses liens avec l’Université Développer la R&D accélérateur Dynamisme et communication interne Conserver et amplifier les domaines d’expertise technique Profiter de toutes les opportunités de valorisation Aider à l’implantation de la logique projet à l’IN2P3

31 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le LAL est en « Ligue des Champions »

32 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Le rapport du comité d’évaluation (Oct 2005) Extrêmement élogieux Le LAL fait partie de la poignée des laboratoires dans le monde qui influencent et conduisent le domaine de la physique des particules, tant techniquement qu'intellectuellement. Deux points majeurs à améliorer: –Les efforts pour assurer le meilleur retour scientifique possible sur les expériences LHC –L’assurance qualité au laboratoire

33 Journées des entrants 21 Décembre 2006 La politique scientifique du laboratoire A court terme 1) Terminer la construction,l’ installation et la mise en service des grandes expériences ATLAS, LHCb, PLANCK. Préparer les outils nécessaires à la’analyse de la physique (GRIF) 2) Exploiter à fond les expériences en cours au fort potentiel de découverte: BABAR, D0, H1, NEMO, VIRGO, AUGER 3) Continuer à jouer un rôle clé dans le projet « International Linear Collider » (machine et détecteur) A plus long terme 1)Exploiter à fond les expériences auprès du LHC. Participer à leur amélioration 2)Préparer la prochaine génération d’expériences (SuperNEMO, Advanced VIRGO, Auger Nord/Codalema, Super BABAR) 3)Programme neutrino sur accélérateur, désintégration du proton 4)Energie noire

34 Journées des entrants 21 Décembre 2006

35 Journées des entrants 21 Décembre 2006 L’organisation du LAL Au 1 Octobre 2006 98 Physiciens,218 ITA représentant 12/15 % of IN2P3

36 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les éléments clés de la vie au laboratoire Conseils statutaires –Conseil de laboratoire –Conseil scientifique –CHS Organisation matricielle : projets et services La réunion de « responsables d’expériences » Assemblée de service, assemblée générale Outils de communication –LAL Info Express –Boite à idées

37 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Les méthodes de travail de la direction Directeur adjoint –le directeur adjoint : François –Responsabilités de Francois: groupes de physique, conférences, bureaux, médiation Réunions de direction –Tous les mercredis à 10h. Merci de faire remonter via votre chef de service ou responsable d’expérience les éventuels points importants à discuter Agenda du directeur –Disponible sur le Web. Permet de me localiser et de me transmettre des infos en vue d’un rendez-vous ou d’une visite Informations délivrées lors des réunions publiques –Je ne souhaite rien apprendre d’important lors d’une réunion publique. Merci de me prévenir à l’avance! Téléphone portable 0676864552. A utiliser avec discernement mais sans modération! Courrier électronique –Utiliser le plus possible direction@lal.in2p3.fr. Réserver wormser@lal.in2p3.fr aux communications de nature particulièredirection@lal.in2p3.frwormser@lal.in2p3.fr Rencontres –Pour que ma porte vous reste toujours ouverte, merci de téléphoner à Catherine avant de passer dans mon bureau, sauf urgence bien sûr!

38 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Boîte à idées-Forum de discussion Propositions (à discuter en Cons. Lab) Placé sous le patronage du Conseil de laboratoire Forum Web ouvert d’Octobre à fin Novembre Les règles essentielles –Ouvert à tous (on peut contribuer par courrier papier adressé à Catherine) –Toutes les contributions devront être faites dans un esprit constructif: chaque complainte (bienvenue!) devra être accompagnée d’une proposition d’amélioration –Chaque contribution sera visée par la direction avant son inclusion sur le forum, pour éviter tout dérapage. Tous les sujets d’intérêt collectif (vie scientifique, vie du laboratoire) pourront être abordés

39 Journées des entrants 21 Décembre 2006 LAL info express Dupliquer à l’échelle du LAL la lettre électronique d’info de l’IN2P3 Basse technologie et style simple pour encourager les communications de tous les groupes constitués Fréquence : 1 mois Nicole Mathieu et son groupe collecteront vos contributions et les mettront en forme mais c’est à vous de prendre l’initiative de les écrire

40 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Bien mettre en valeur notre laboratoire Utilisez le logo du LAL dans toutes vos présentations Pour des opérations de communications, donnez votre adresse électronique au LAL ainsi que les pointeurs Web Mettez des étiquettes LAL sur votre portable Etc…

41 Journées des entrants 21 Décembre 2006 Conclusion Le LAL est l’un des laboratoires majeurs de notre discipline dans le monde Programme scientifique et technique très attractif, avec un grand potentiel de découverte Bienvenue au laboratoire, votre apport est essentiel! N’hésitez pas à faire remonter vos commentaires