1 Collaboration France-Maroc en physique des particules Historique Début de la collaboration, année 1992 - Réalisation de tests d'irradiation neutronique.

Présentation au sujet: "1 Collaboration France-Maroc en physique des particules Historique Début de la collaboration, année 1992 - Réalisation de tests d'irradiation neutronique."— Transcription de la présentation:

1 1 Collaboration France-Maroc en physique des particules Historique Début de la collaboration, année 1992 - Réalisation de tests d'irradiation neutronique auprès du Système Accélérateur Rhône-Alpes (SARA de Grenoble). Ces tests de radiolyse ont eu pour but de vérifier que les matériaux employés dans le colorimètre électromagnétique d'ATLAS ne polluent pas l'argon liquide (milieu actif du détecteur). - Participation à la construction de prototypes de détecteurs de pieds de gerbes avec le groupe ATLAS de Grenoble. Année 1996 En 1996, le groupe marocain, composé de plusieurs universités, devient membre de la collaboration internationale ATLAS. Le Maroc est aujourd'hui le seul pays arabe et africain à faire parti de cette collaboration.

2 2 Structures d’encadrement de la collaboration But : Pérenniser des projets à long terme : (les PICS et PAI sont de durée limitée (4 ans) et non renouvelables). Démarrage : Officieux : 1 er janvier 2003, Officiel : 1 er janvier 2004 Durée 4 ans (renouvelables) Composition : => PICS puis PAI et enfin GDRI Groupement de Recherche International (GDRI) : “Calorimétrie électromagnétique à argon liquide d’ATLAS” Suède : - KTH de Stockholm France : - CPPM-Marseille / Univ. de la Méditerranée - LAPP-Annecy / Univ. de Savoie - LPSC-Grenoble / Univ. Joseph Fourier (LPC-Clermont-Ferrand ?) Maroc : RUPHE dont : - Univ. Mohamed I d’Oujda - Univ. Mohamed V Agdal de Rabat - CNESTEN de Rabat - Univ. Hassan II Ain Chock de Casablanca - Univ. Cadi Ayyad de Marakech (CERN : ?)

3 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 3 - Câblage et tests des anodes (environ 50000 pièces) du pré- échantillonneur central d'ATLAS. Le câblage et les tests sont effectués sur le territoire marocain. - Participation aux tests en faisceau des différents éléments (secteurs du pré-échantillonneur central, modules du tonneau, modules des bouchons) du calorimètre électromagnétique à argon liquide d'ATLAS au CERN. - Participation à l'analyse des données prises au CERN pour les différents éléments du calorimètre électromagnétique d'ATLAS. Travail de simulation pour l'étude des performance de chacun de ces éléments. - Participation a l'écriture des futurs programmes d'analyse et de simulation d'ATLAS. - Etude de certains canaux physiques mettant en jeu la calorimétrie électromagnétique d'ATLAS. GDRI : réalisations et responsabilités

4 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 4 Pré-échantillonneur (64 secteurs) * 64 secteurs (3100  280  35); 512 modules de 8 types * ~ 50000 anodes + 50000 cathodes (7808 voies)

5 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 5 Câblage + tests mécaniques et électriques des 50000 anodes du pré- échantillonneur central au Maroc

6 6 Assemblage et tests électroniques des secteurs en laboratoire Tests en faisceau des secteurs au CERN

7 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 7 Insertion du pré-échantillonneur (2003)

8 8 Module du tonneau EM Roue EM Module du calomètre E.M. Test d’un module EM

9 9 Intégration d’un bouchons EM 7 modules des bouchons EM Modules des bouchons E.M.

10 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 10 LAr Participation aux tests en faisceau + analyses des données et étude des performances

11 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 11 Analyse des tests en faisceau combiné 2004 Résolution en énergie Linéarité Uniformité Terme constant Etc…

12 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 12 Rayonnement cosmique dans ATLAS October: 231 ± 2 MeV August: 232 ± 2 MeV cell depth data Normalized MPV η E (MeV) Entries

13 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 13 Physique (perspectives, futur GDRI) Mesure de la section efficace inclusive de p+p → X Z 0 -> X e + e - Détermination de l’énergie des jets hadroniques par la méthode de balance en impulsion transverse Production de quarks top ( validation des simulations ) Etude de la production de bosons W pour des mesures de précision sur les paramètres électrofaibles Recherche du boson de Higgs lorsqu’il se désintègre en deux photons Masse du quark top Mesure précise des sections efficaces de production de quarks top, isolés ou en paires Recherche de bosons additionnels neutres Z’ et la discrimination des modèles sous-jacents Recherche de résonances décroissant en paires de quarks tops, H/A → ttbar par exemple Etude de la violation de CP dans le canal : B s → J/Ψ + φ → µ + µ - K + K - Recherche de particules super-symétriques Recherche des états excités de Kaluza Klein prédits par les modèles des dimensions supplémentaires Etc.

14 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 14 Participation au projet ILC 1. Micro-électronique (détecteur LDC) Participation à la conception d’ADC pipeline 4/5 bits pour le sous-détecteur micro-vertex à pixels Participation à la conception d’ADC pipeline 12 bits pour le calorimètre EM Participation à la conception du système d’étalonnage du calorimètre EM 2. Simulation du calorimètre EM 3. Analyse des données de tests en faisceau de prototypes de calorimètres réalisées au CERN en 2006 et 2007 et à Fermilab à partir de 2008 (Université de Casablanca + CNESTEN de Rabat : membres de la Collaboration Internationale CALICE en 2007)

15 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 15 Etudiants marocains ayant soutenu une thèse au Maroc dans le cadre d'ATLAS - Mlle Awatif BELYMAM Thèse de l'Université Hassan II de Casablanca, soutenue en juillet 1999, et intitulée : "Etude par irradiation neutronique des effets de pollution de l'Argon liquide sur les performances du Calorimètre Electromagnétique d'ATLAS". - M. Driss BENCHEKROUN Thèse d'Etat, Université Hassan II de Casablanca, soutenue en octobre 2001, et intitulée : "Construction d'un pré-échantillonneur pour le détecteur ATLAS et recherche de nouveaux bosons". - M. Younous EL MOUAHHIDI Thèse de l'Université Mohammed V de Rabat, soutenue le 14 mars 2002, et intitulée : "Etude des performances du pré-échantillonnneur central d'ATLAS". - M. El Mamoun ABOUELOUAFA Thèse de l'Université Mohammed V de Rabat, soutenue le 14 mars 2002, et intitulée : "Une possibilité de déterminer la fonction de structure du gluon dans l'expérience ATLAS en utilisant la section efficace gamma-jet dans les collisions pp à sqrt(s)= 14 TeV au LHC".

16 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 16 - Mlle Bouchra DEKHISSI Thèse de l'Université Mohamed I d’Oujda, soutenue le 23 juillet 2007, et intitulée : "Analyse des tests en faisceau d’électrons et de muons sur les bouchons du calorimètre électromagnétique d’ATLAS et comparaisons aux simulations GEANT4". Etudiants marocains ayant soutenu une thèse en France dans le cadre d'ATLAS (bourses CNRS BDI-PED) - Mlle Bouchra BELHORMA Thèse de l'Université Joseph Fourier de Grenoble, soutenue le 20 septembre 2000, et intitulée : "Tests et étude des performances du pré-échantillonnneur central d'ATLAS". - Mlle Sophia SABOUMAZRAG Thèse de l'Université Joseph Fourier de Grenoble, soutenue le 6 février 2004, et intitulée : "Réalisation du pré-échantillonnneur central d'ATLAS et étude de la séparation  /  0 dans le calorimètre électromagnétique".

17 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 17 Etudiants marocains ayant soutenu une thèse en cotutelle France/Maroc dans le cadre d'ATLAS - M. Mohamed AHARROUCHE Thèse des l'Universités de Savoie (Annecy) et de Caddi Ayyad (Marrakech), soutenue le 11 décembre 2006, et intitulée : « Etude des performances du calorimètre électromagnétique tonneau d’ATLAS. Mesure de l’asymétrie avant-arrière dans les événements qqbar → Z/  * → e + e - ".

18 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 18 Thèses en cours + perspectives de thèses (ATLAS-ILC) - M. Mustapha KRIM Thèse de l'Université de Casablanca devant être soutenue au Maroc en 2008/2009 portant sur les performances du calorimètre EM de l’ILC - M. Aziz CHAFAQ Thèse de cotutelle (?) : LPSC-Grenoble / Université de Casablanca, portant sur la recherche de résonnances ttbar dans ATLAS. Démarrage: été 2007. - M. Igor MONGAUL Thèse de l’Université de Casablanca, portant sur l’analyse des tests en faisceau de prototypes de calorimètres pour l’ILC. Démarrage prévu en fin d’année 2007. - M. Mourad BELMIR : Thèse CNESTEN/Université de Rabat, portant sur l’analyse des tests en faisceau de prototypes de calorimètres pour l’ILC. Démarrage prévu en fin d’année 2007. + 1 thèse : Université de Marrakech (avec Annecy) sur ATLAS + 1 thèse : Université d’Oujda (avec Marseille) sur ATLAS

19 19 Liste des publications avec une contribution marocaine (2003-2007) Response Uniformity of the ATLAS Liquid Argon Electromagnetic Calorimeter M. Aharrouche et al. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 582 (2007) 429-455 A low power and low signal 5-bit 25Msamples/s Pipelined ADC for Monolithic Active Pixels. Bouvier J., Dahoumane M. et al. IEEE Transactions on Nuclear Science 54 (2007) 1195-1200. Simulation of Analog and Digital energy measurements in the LDC electromagnetic calorimeter M. Krim et al. Note : LC-DET-2007-004 Development of fast CMOS sensors adapted to an ILC vertex detector operated at room temperature. Winter M. et al. LCWS2006 Bangalore, Journal of Physics, sous presse Energy linearity and resolution of the ATLAS electromagnetic barrel calorimeter in an electron test-beam. Aharrouche M., Colas J., Di Ciaccio L., El Kacimi M., Gaumer O. et al Preprint CERN : physics/0608012; 1 Aug 2006

20 20 Publications (suite) Construction, assembly and tests of the ATLAS electromagnetic barrel calorimeter. Aubert B., Beaugiraud B., Colas J., Delebecque P., Di Ciaccio L. et al Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 558 (2006) 388- 418 Study of the energy resolution in the electromagnetic end-caps of the future LDC detector for the ILC. J.Y. Hostachy, M. Krim et D. Benchekroun LC Note : LC-DET-2005-011 Position resolution and particle identification with the ATLAS EM calorimeter. Colas J., Di Ciaccio L., El Kacimi M., Gaumer O., Gouanère M. et al Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 550 (2005) 96-115 Evaporating short-circuits in the ATLAS liquid argon barrel presampler. B. Belhorma, J.Y. Hostachy, B. Lund-Jensen, S. Ryström, M. Yamouni Atlas Note : ATL-LARG-PUB-2005-003 Development and construction of large size signal electrodes for the ATLAS electromagnetic calorimeter. Aubert B., Ballansat J. et al Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 539 (2005) 558- 594

21 21 Publications (suite) Comparisons of the Electron and Muon Testbeam Response of the ATLAS Liquid Argon Calorimeters with GEANT4 Simulations. Benchekroun et al ATLAS Note : ATL-LARG-2004-003 Performance of the Atlas electromagnetic calorimeter barrel module 0. Aubert B., Ballansat J., Bazan A., Beaugiraud B., Boniface J. et al Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 500 (2003) 202- 231 Performance of the Atlas electromagnetic calorimeter end-cap module 0. Aubert B., Ballansat J., Bazan A., Beaugiraud B., Boniface J. et al Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 500 (2003) 178-201 GEANT simulation of the gamma nuclear gauge. Ouardi, A., Alami R., Benchekroun D., Hoummada A. IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 (2003) 1257-70 Auto-zero stabilized CMOS amplifiers for very low voltage or current offset. D. Dzahini and H. Ghazlane IEEE Nuclear Science Symposium, Portland, (Etats-Unis), 20 -24/10/2003 LPSC 0340

22 J-Y. Hostachy, LPSC-Grenoble 22 Conclusion Bilan très positif Fin du GDRI en fin d’année 2007 Reconduction sous forme d’avenants ? Problème pour l’attribution de bourses