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Accueil > Thèses, Stages, Formation et Enseignement > Propositions de thèses antérieures > Propositions de thèses 2018 > Study and realization of a detector based on CCD for the search of dark matter
Study and realization of a detector based on CCD for the search of dark matter
by Julien Bolmont - 12 March 2018
Team « Rayonnement Cosmique et Matière Noire» (RCMN); experiment : DAMIC-M
Supervisor: Antoine Letessier Selvon
Phone : +33 1 44 27 73 31
e-mail : antoine.letessier-selvon in2p3.fr
Co-supervisor: Paolo Privitera (Université de Chicago)
e-mail : priviter kicp.uchicago.edu
Titre : Etude et réalisation d’un détecteur à base de CCD pour la recherche de matière noire.
Funding : this PhD proposal is funded.
Title: Study and realization of a detector based on CCD for the search of dark matter.
LPNHE’s dark matter group is involved in the Dark Matter In CCD experiment at the underground laboratory in Modane (DAMIC-M). This experiment aims to explore the existence of light or leptophilic dark matter
with unparalleled sensitivity thanks to an innovative detector using Charge Coupled Devices (CCD).
Funded at the European level this project covers, over 5 years, all phases of development and exploitation. The first years will be dedicated to research and development on the detector (CCD skipper and associated electronics), the control of background noise and the optimization of the installation from detailed simulations of the experimental setup. In a second time we will proceed to the installation and operation of the detector at Modane for a data taking period of approximately one year that will conclude with the analysis and publication of the results.
The thesis subject that we propose, the financing of which is guaranteed, concerns in particular the detector R&D and optimisations of the installation through detailed simulations. On the CCD side and associated electronics the goal is to achieve a readout noise lower than a fraction of electron (0.5 or less) through the use of an ultra low noise integrated electronics that is developed at LPNHE and using a repetitive and non-destructive CCD readout technology (skipper mode). On the radioactive background noise and optimisation of the setup the goal is to reach 0.1dru (DRU = event per keV per kilo and per day).
These goals are ambitious but our preliminary studies show that they are within our reach. The student armed with a particle physics training or astroparticle training will also need to have a solid interest in instrumental developments. Start of the thesis in October 2018.
The student will be required to regularly present his work in the working meetings of the collaboration. An internship with the supervising team will familiarize you with the project as well as the tools indispensable for its implementation.
Location : LPNHE - Paris
Possible trips :
University of Chicago, Laboratoire Souterrain de Modane (LSM), national and international conferences.
Contact :
- Antoine Letessier Selvon, +33 1 44 27 73 31, antoine.letessier-selvon in2p3.fr
- Paolo Privitera (Université de Chicago), priviter kicp.uchicago.edu
Also in this section :
- Tests de l’invariance de Lorentz et effets temporels intrinsèques dans les noyaux actifs de galaxies : de H.E.S.S. à CTA
- Mesure de propriétés du boson de Higgs et des ses couplages au fermions et aux bosons W/Z dans l’état final lepton(s)+bb+X dans l’expérience ATLAS, et contribution à la mise à jour du trajectographe pour la phase « haute luminosité »
- Contraintes sur l’énergie sombre à partir des données Lyman-alpha du relevé eBOSS
- Caractérisation de l’énergie noire avec les télescopes Subaru et Hubble
- Recherche de la violation de CP dans les expériences d’oscillation de neutrinos à grande distance
- Amélioration du trajectographe de l’expérience ATLAS en vue de la phase à haute luminosité du LHC
- Etude et réalisation d’un détecteur de temps hautement granulaire pour le détecteur ATLAS en préparation de la phase de haute luminosité du LHC
- Recherche de nouvelle physique dans des désintégrations de mésons beaux en trois corps sans particule charmée avec l’expérience LHCb
- COherent Muon to Electron Transmutation
- Mesure du lentillage faible pour contraindre l’équation d’état de l’énergie noire dans la prochaine génération de relevés grand champ
- Etude et réalisation d’un détecteur à base de CCD pour la recherche de matière noire
