1 Projet Slow Control de SuperNEMO Bref point sur la physique des Intro sur SuperNEMO Discussion sur la définition du projet Slow Control Conclusions Réunion.

Présentation au sujet: "1 Projet Slow Control de SuperNEMO Bref point sur la physique des Intro sur SuperNEMO Discussion sur la définition du projet Slow Control Conclusions Réunion."— Transcription de la présentation:

1 1 Projet Slow Control de SuperNEMO Bref point sur la physique des Intro sur SuperNEMO Discussion sur la définition du projet Slow Control Conclusions Réunion interne LAPP 11 avril 2013

2 Les enjeux à venir pour la physique des neutrinos: De plus selon certaines théories, les peuvent être identiques à leurs antiparticules (neutrino de Majorana). 2 Processus de changement de saveur observé (oscillation):   sont massifs Quelle est sa masse? Pourquoi la masse du neutrino est si différente des autres particules ? Existe-t-il un lien avec l’asymétrie matière-antimatière? Dans quel ordre de masse faut-il ranger les 3 neutrinos? Quelle est sa nature (Dirac ou Majorana)? Les neutrinos sont partout mais n’ont pas livré tous leurs secrets: Existe en 3 saveurs e, ,  (combinaison de 3 états propres de masses) Possède une masse très faible, certainement < 1 eV/c 2 (1/2 millionième de la masse de l’électron) ? Reactor (L ~180 km)

3 (A,Z)  (A,Z+2) + 2 e - 3 SuperNEMO: 0 double beta decay experiment Quelle est sa nature (Dirac ou Majorana)? Plusieurs technologies existes (scintillateur liquide, ionisation/bolomètres, tracker- calo….) => fortes compétitions internationales mais aussi grande complémentarité Détecteur composé d’une chambre à traces et d’un calorimètre + feuilles sources de l’isotope 2  Observables: énergie électrons, distribution angulaire

4 NEMO 3 [2.8 – 3.2] MeV 18 observed events, 16.4 ± 1.3 expected 100 Mo T 1/2 (  ) > 1.0 10 24 y (90% C.L.) < 0.31– 0.79 eV  event E 1 +E 2 = 2088 keV  t= 0.22 ns (  vertex)  = 2.1 mm E1E1 E2E2 e-e- e-e- Unique feature Measurement of all kinematic parameters: individual energies and angular distribution Tracking detector: drift chambers (6180 Geiger cells)  t = 5 mm,  z = 1 cm ( vertex ) Calorimeter (1940 plastic scintillators and PMTs) Energy Resolution FWHM=8 % (3 MeV) Identification e -,e +,   Very high efficiency for background rejection  Background level @ Q  [2.8 – 3.2 MeV] : 1.2 10 -3 cts/keV/kg/y  Multi-isotope (7 measured at the same time) Running at Modane underground laboratory (2003 - 2011) Measurement of 7 isotopes  half-lifes Excited states, Majoron limits for  4

5 ~ 100 physicists, 12 countries, 27 laboratories SuperNEMO collaboration USA MHC INL U Texas Japan U Saga U Osaka U. Fukui KEK France CEN Bordeaux LAL Orsay LPC Caen CPPM Marseille LAPP Annecy LS Modane UK UCL U Manchester Imperial College U. Warwick Finland U Jyvaskula Russia JINR Dubna ITEP Mosow Ukraine INR Kiev Czech Republic Charles U Praha IEAP Praha Slovakia U. Bratislava Spain U Saragossa Korea KAERI Chile UTFSM Valparaiso 5

6 6

7 Calorimeter  E/E < 4% @ 3 MeV (NEMO3 8.6% at 3MeV) Source 214 Bi < 10  Bq/kg (NEMO3 100  Bq/kg) 208 Tl < 2  Bq/kg (NEMO3 100  Bq/kg) Tracker 3.7 m long (NEMO3 2.7 m)  t = 5 mm,  z = 1 cm Radon < 0.15 mBq/m 3 (NEMO3 5 mBq/m 3 ) Wiring robot SuperNEMO Demonstrator Global efficiency : 30 % (NEMO3 8%) Objective: to reach the background level for 100 kg to perform a no background experiment with 7 kg isotope of 82 Se in 2 yr 7

8 8

9 9

10  Construction a commencé pour différents éléments  Installation et commissioning (2013 – 2014)au Laboratoire Souterrain de Modane  Prises de données 2015-2016  Pas de fond attendu  Sensitivité après 2 ans : T 1/2 > 6.6 10 24 y et < 0.2 -0.4 eV Installation au LSM et calendrier 10

11 11 SuperNEMO au LAPP Activités principales:  Développement d’une méthode pour produire et optimiser les feuilles sources de 82 Se en collaboration avec LSM  Développement du système de ‘slow control’  Simulation des performances du démonstrateur en fonction des paramètres des sources  ‘Commissioning’ au LSM et analyse des données du démonstrateur Exigences:  Epaisseur 40 mg/cm 2, homogeneité < 5%  Pas de vieillissement dans une atmosphere de He + 4% alcool  Rigidité mécanique des feuilles sources 3,5 kg de 82 Se enrichi à 98% en France

12 12

13 SuperNEMO A module 20 modules Demonstrator module 20 Modules Source : 82 Se 7 kg100 kg Drift chambers for tracking 2 00040 000 Electron calorimeter 50010 000  veto (up and down) 1002 000 T 1/2 sensitivity 6.6 10 24 y (No background) 1. 10 26 y sensitivity 200 – 400 meV40 – 100 meV Located in LSM extension Similar tracking approach as Nemo3  event E 1 +E 2 = 2088 keV  t= 0.22 ns (  vertex)  = 2.1 mm E1E1 E2E2 e-e- e-e- 13

14 14 Le système de Slow Control: Actuellement: juste des principes et quelques idées (note de François Mauger) Démarche: Définir les besoins, le cahier des charges d’un système pour SuperNEMO Entre autre lister les éléments hardware et les interfaces possibles Suggestions de solutions techniques que nous pourrions mettre en avant ? Discussions: ……………..

15 15