Semaine 1
Je présenterai les observables physiques généraux, les concepts et les schémas des expériences de physique des particules. Le cours passera également en revue les accélérateurs de particules et leur interaction avec les expériences.
Au cours des vingt dernières années, la cosmologie est devenue une discipline expérimentale mature qui fournit des informations importantes pour la compréhension des lois fondamentales de la nature. Après une brève introduction à la cosmologie moderne, je me concentrerai sur certaines des mesures les plus récentes et sur les techniques expérimentales employées aujourd'hui, ou envisagées à l'avenir, pour faire progresser notre compréhension de l'Univers et de son contenu.
Juan MACIAS-PEREZ
J'aborderai quelques sujets choisis parmi les plus emblématiques décrivant les observables physiques et la façon dont ils sont mesurés dans les expériences sur les astroparticules.
François MONTANET
Semaine 3
Introduction à l'apprentissage automatique et aux discriminants multivariés, en particulier les arbres de décision boostés et les réseaux neuronaux profonds, et leur utilisation en physique des hautes énergies.
Yann COADOU
Introduction aux concepts et aux techniques utilisés dans la mesure de l'énergie des particules par absorption totale dans les expériences sur les hautes énergies et les astroparticules.
Jean-Baptiste SAUVAN
Une introduction de pointe à la détection des muons sur les collisionneurs, dans les expériences de surface, souterraines et sous-marines.
Laurent CHEVALIER
Introduction à l'art délicat d'identifier des particules en combinant soigneusement leurs signaux enregistrés.
Guillaume UNAL
Modélisation microscopique des détecteurs gazeux
Cette session est une introduction aux détecteurs de rayonnement gazeux et aux principes physiques sur lesquels ils fonctionnent. Elle comprend une activité pratique montrant comment simuler un multiplicateur d'électrons gazeux (GEM) à l'aide du logiciel Garfield++.
Josh RENNER - Rob VEENHOF
Chambres à plaques résistives
Le laboratoire RPC a pour objectif d'initier les étudiants aux détecteurs gazeux, en particulier à la technologie des chambres à plaques résistives (RPC) . Les RPC sont largement utilisés dans les expériences ATLAS, CMS et ALICE. Au cours de cette expérience de laboratoire, les étudiants apprendront comment un signal se développe dans un détecteur gazeux et ensuite ils analyseront ces signaux pour en extraire des informations importantes sur les performances du détecteur . Pour conclure le laboratoire, une attention particulière sera également consacrée au choix des gaz utilisés et une analyse du mélange gazeux sera effectuée avec un chromatographe en phase gazeuse.
Béatrice MANDELLI - Roberto GUIDA
Semaine 2
Une introduction approfondie de la manière dont les particules interagissent avec la matière et induisent ainsi des signaux détectables.
Un cours utile pour maîtriser les concepts et les grandeurs physiques qui sont en jeu lors de la mesure de l'exposition aux rayonnements pour la protection des personnes et de la dureté des équipements expérimentaux.
Helmut VINCKE
François MONTANET
Introduction aux concepts et aux techniques utilisés pour mesurer les trajectoires de particules chargées dans divers environnements, sur des collisionneurs de particules ou dans l'espace.
Jérôme BAUDOT
Laboratoire de détecteurs de silicium
Semaine 4
Une introduction aux concepts généraux de la simulation de détecteurs, aux méthodes de Monte-Carlo, illustrée par l'utilisation de Geant 4.
Anna ZABOROWSKA
Une introduction pratique à la programmation orientée objet C++, le langage de référence en informatique de la physique des hautes énergies.
Eric CHABERT
Ces sessions permettront aux étudiants d'acquérir les compétences techniques de base en informatique, notamment en programmation C++, simulation G4, analyse de données avec ROOT, etc ...
Eric CHABERT & Eric CONTE
Semaine 5
Après une brève présentation des caractéristiques générales des détecteurs, ce cours décrira toutes les technologies modernes de détection de particules, notamment :
Détecteurs gazeux ; détecteurs à scintillation ; détecteurs à basse température ; détecteurs à semi-conducteurs ; détecteurs de liquides nobles ; détecteurs de nouvelle génération.
Il n'y a pas de détecteurs sans électronique performante. Dans certains cas, l'électronique et les détecteurs sont intégrés sur des puces monolithiques. Ce cours introduira les notions fondamentales que les physiciens expérimentaux des particules doivent connaître pour concevoir un détecteur.
Daniel DZAHINI
Le déclenchement et l'acquisition de données sont une caractéristique clé de nombreuses expériences de physique. Ce cours commence par le déclenchement d'événements et explore ensuite plusieurs composants clés utilisés dans les systèmes d'acquisition de données modernes (Trigger, logiciel TDAQ, FPGA, VME et électronique modulaire).
Enrico PASQUALUCCI
Au cours de cet exposé, l'étudiant est initié aux principaux concepts qui décrivent un système de déclenchement dans le cadre d'une expérience HEP.
Lors de la conception et de l'exploitation d'une expérience, le système de déclenchement doit être adapté aux exigences physiques de l'expérience et aux conditions du détecteur, d'où l'importance cruciale de mesurer tous ces paramètres et leurs corrélations. Dans la deuxième partie du cours, les étudiants sont guidés à travers les étapes nécessaires à la construction d'un système de déclenchement, depuis le plus simple que l'on puisse imaginer jusqu'aux appareils les plus complexes, comme ceux qui fonctionnent au LHC. L'évolution de la technologie vers les systèmes de déclenchement modernes est également expliquée afin d'attirer les étudiants en ingénierie.
Semaine 7
Les aimants supraconducteurs font partie des composants de premier choix dans une expérience de collision. Ils font également partie des éléments les plus difficiles à construire et, de fait, des plus coûteux. Les connaissances techniques relatives à la construction de gros aimants tels que le solénoïde de CMS ou les tores d'ATLAS ne sont maîtrisées que par quelques laboratoires en Europe. Ce cours présentera la physique et la technologie de la supraconductivité. Il sera illustré par les aimants supraconducteurs d'ATLAS et de CMS.
Hermann TEN KATE
L'impression additive ou 3D est devenue une technique de production de prototypes dans de nombreux domaines. Elle permet de produire des pièces mécaniques pour les détecteurs qui seraient presque impossibles à usiner avec des techniques plus traditionnelles.
Marc KRAUTH
Le C++ est devenu le langage orienté objet de référence dans le domaine du calcul des particules et astroparticules. Après un très bref rappel, les étudiants seront amenés à aborder certaines des notions de programmation les plus avancées en C++ avec des exercices pratiques.
Sébastien PONCE
Python est l'un des langages de script les plus populaires. Il est largement utilisé par les expériences du LHC dans leurs logiciels. Python peut être installé librement sur toutes les plates-formes informatiques. De nombreux paquets Python sous licence libre peuvent être trouvés sur le web pour résoudre de nombreux problèmes informatiques, y compris le calcul formel. Cette conférence présentera les bases de la programmation Python.
Karolos POTAMIANOS
Séances de laboratoire au CERN à Meyrin, Suisse
- Laboratoire DAQ
- Exposé et travaux pratiques sur les matériaux composites
Semaine 6
La manipulation des données est l'un des domaines clés à maîtriser afin de comprendre plus efficacement comment les données sont techniquement analysées dans les grands projets scientifiques. Les étudiants apprendront les concepts et technologies clés utilisés pour mettre en place un serveur de données.
Alberto PACE
Ce cours sera donné par un membre du bureau de projet du CERN. La méthode développée ici est adaptée aux grands projets scientifiques en physique des particules et des astroparticules. Comme exercice, les étudiants devront travailler sur la planification et l'organisation d'un projet.
Thijs WIJNANDS
Visites et sessions de laboratoire au LPSC et à l'ILL à Grenoble, France
- GHEAD
- Magnométrie pour la mesure du nEDM
- Détecteurs de diamants
Semaine 8
Toutes les techniques de détection de particules ont des applications médicales : tomographie par émission de positrons, tomographie par émission de photons uniques... Par rapport aux expériences de laboratoire, les instruments d'imagerie médicale sont utilisés dans un contexte différent par des médecins et des physiciens médicaux qui ont développé un langage et un ensemble de caractéristiques techniques appropriés.
Le cours présentera aux étudiants le monde de la radiothérapie et de l'imagerie médicale en établissant des liens avec les détecteurs de particules.
Les étudiants travailleront en groupe sur un projet de conception d'une application médicale et le présenteront à la fin de la semaine.
Jean-François ADAM
Objectif : Préparer et travailler sur une proposition de projet expérimental basé sur des détecteurs de particules : Préparer et travailler sur une proposition de projet expérimental basé sur les détecteurs de particules.