Instrumentation Introduction Pierre Barrillon - LAL Journées de Rencontre Jeunes Chercheurs 2007 9 au 15 décembre 2007 Manoir de la Vicomté, Dinard.

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1 Instrumentation Introduction Pierre Barrillon - LAL Journées de Rencontre Jeunes Chercheurs 2007 9 au 15 décembre 2007 Manoir de la Vicomté, Dinard

2 JRJC2007 - Manoir de la Vicomté, Dinard2Vendredi 14 décembre 2007 Instrumentation… définition Wikipedia : « En science, l’instrumentation est une technique de mise en œuvre d’appareils de mesures, d’actionneurs, de capteurs, de contrôleurs en vue de créer un système d’acquisition de données ou de commande. » En gros : tout ce qui touche à la R&D, la construction, l’installation, la mise en service, la réparation et la maintenance des instruments de mesures (tests, contrôle – commande). Dans nos domaines : –Accélérateurs – faisceaux de particules –Détecteurs (télescopes, spectromètres, satellites, trajectographes, calorimètres…) –Mécanique, électronique, cryogénie, électromagnétisme… –Informatique (conception, tests, monitoring, etc)

3 JRJC2007 - Manoir de la Vicomté, Dinard3Vendredi 14 décembre 2007 Son importance… et ses besoins L’instrumentation est indispensable à la recherche fondamentale et réciproquement La recherche et sa soif de compréhension tirent l’instrumentation vers le haut et nécessitent une technologie de pointe Sans instrumentation performante, les théories ne peuvent pas être confrontées aux mesures, les paramètres ne peuvent pas être mesurés précisément et dans de bonnes conditions. Fonctionnement en boucle : Avancées dans la compréhension Confrontation des théories à la réalité des mesures Nouvelles théories, affinement et/ou modification des anciennes Technologie(s) nécessaire(s) ? R&D instrument(s) Tests, mesures, contrôle commande, modification de(s) l’instrument(s)… Il faut tester Il faut interpréter Ça marche ?Il faut avancer

4 JRJC2007 - Manoir de la Vicomté, Dinard4Vendredi 14 décembre 2007 Les accélérateurs – faisceaux de particules Grande variété d’activités et travaux : –Choix des technologies et des particules accélérées lié aux performances requises et études envisagées –Production et accélération des faisceaux (particules élémentaires ou composées) –Monitoring des faisceaux (Cryogénie, Electronique, Informatique) Utilisés pour des tests en faisceau de prototype de détecteurs ou lors du fonctionnement des détecteurs finaux Florian Duval (LPC Caen) Etude et conception d’un quadrupole radiofréquence pour des faisceaux de haute intensité(SHIRaC)

5 JRJC2007 - Manoir de la Vicomté, Dinard5Vendredi 14 décembre 2007 Les détecteurs En tout lieu : –Sous terre associé à un accélérateur ou un faisceau de particules –Sur terre, dans l’eau, la glace ou dans l’espace (particules cosmiques) Diverses fonctions : –Détecter… –Mesurer des paramètres (énergie, impulsion, masse, luminosité, …) Taille variant du cheveu à l’immeuble de N étages Technologies et méthodes très variées (pixels, scintillateurs, miroirs, photo détecteurs, etc) Pierre-élie Crouzet (CPPM) Un spectrographe à intégral de champ par disséqueur d'image pour SNAP Pierre-Simon Mangeard (CPPM) Mise en service du calorimètre électromagnétique et recherche de nouvelle physique (ATLAS)

6 JRJC2007 - Manoir de la Vicomté, Dinard6Vendredi 14 décembre 2007 L’électronique, la mécanique, l’informatique Les instruments utilisés nécessitent des technologies très avancées Mécanique de précision Electronique rapide et performante –Bancs de tests en laboratoire –Cartes numériques –Puces microélectroniques (wafer ou échantillon) L’informatique a un rôle important dans la conception, les mesures, les tests, le contrôle, etc

7 JRJC2007 - Manoir de la Vicomté, Dinard7Vendredi 14 décembre 2007 Conclusion L’instrumentation c’est bien mangez-en ! On peut montrer des superbes photos On peut aller dans des endroits exotiques Il n’y a que quelques rares inconvénients :