Thèse en Physique du neutrino sur l'expérience JUNO

PhD in Neutrino Physics on the JUNO experiment

• Auteur / Autrice : Matthieu Lecocq
• Direction : Cécile Jollet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Astrophysique, Plasmas, nucléaire
• Date : Inscription en doctorat le 15/09/2023
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique des 2 Infinis de Bordeaux
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Neutrino et Faibles Radioactivités

Mots clés

Mots clés libres

Oscillations

Neutrinos

Détecteurs à Scintillation

Oscillations

Neutrinos

Scintillation detectors

Résumé

Le projet JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) consiste en un détecteur de 20 kilo-tonnes de liquide scintillant installé dans un laboratoire souterrain en Chine et qui a pour objectif de détecter les neutrinos des réacteurs de complexes nucléaires situés à une distance de 53 km. L'excellente résolution en énergie ainsi que le large volume fiduciel du détecteur permettront la détermination de la hiérarchie de masse des neutrinos ainsi que la mesure précise des paramètres solaires. De plus JUNO a un large programme en physique des neutrinos et astro-particules tel que la détection des supernova ou la décroissance du proton. Le démarrage de la prise de données est prévue pour 2024. Le groupe du LP2i Bordeaux est fortement impliqué dans le projet JUNO pour la conception de l'électronique, la production et l'installation du système des petits photomultiplicateurs (SPMT) de la cible, ainsi que dans la préparation de l'analyse des données. Le doctorant/la doctorante devra participer à la mise en fonctionnement du détecteur. Le premier objectif sera d'analyser les données acquises avec les SPMT, de définir les procédures d'étalonnage et d'optimiser les programmes de reconstruction de position et d'énergie avec ces photomultiplicateurs. Une autre partie importante du travail de thèse sera l'étude des premières données acquises. Le doctorant/la doctorante devra tout d'abord se familiariser avec le software de l'expérience pour pouvoir travailler à la sélection des événements et se focaliser ensuite sur l'étude du bruit de fond dû aux noyaux cosmogéniques, bruit de fond crucial pour la détermination de la hiérarchie de masse des neutrinos.

The JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) project consists of a detector of 20 kton of liquid scintillator located in an underground laboratory in China with the goal of detecting reactor neutrinos issued by power plants located 53 km away. The excellent energy resolution coupled to the large fiducial volume will allow to determine the neutrino mass hierarchy as well as to measure with unprecedented precision the solar mixing parameters. Furthermore JUNO has a borad physics program in neutrino and astroparticule physics such as the supernova detection or the proton decay search. The data taking will start in 2024. The LP2I Bordeaux group is strongly involved in the JUNO project and took care of the conception, production and installation of the electronics related to the small phototubes (SPMT). The group has also a leading place in the preparation of the data analysis. The student will participate to the commissioning of the detector. The main goals will be the analysis of data taken with SPMT, the definition of the calibration procedures and the optimization of codes for position and energy reconstruction with SPMT. Another critical contribution will be the analysis of the first data. The student will have to learn the official software and acquire a good knowledge of the experiment in order to work on event selection and finally study the cosmogenic related background which is crucial for the mass hierarchy determination.