Stages M2


Atlas
b-quark identification with the ATLAS detector at HL-LHC
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Responsable de stage :
Thomas Strebler - 04.91.82.72.52 - strebler@cppm.in2p3.fr
Description :

The Higgs boson was discovered in July 2012 by the ATLAS (http://atlas.cern) and CMS collaborations at the LHC, and led to a Nobel Prize for F. Englert and P. Higgs in 2013. Since then and till 2019, the LHC experiments are collecting a lot of new data, in order to better characterize the Higgs boson and to possibly find evidences of new physics beyond the Standard Model. However, in order to increase by a factor 100 the amount of useful data we already have, the LHC and its detectors will be upgraded for the High-Luminosity phase of LHC (2025-2035). The ATLAS group at CPPM (http://atlas.cppm.in2p3.fr), building on its previous expertise, is developing a new pixel detector to this end.


This high-tech detector plays a fundamental role to measure the trajectories of charged particles and to identify jets of particles stemming from the hadronization of bottom quarks. This ability, also known as b-tagging, is instrumental to the success of the ATLAS and (HL-)LHC physics program: Higgs coupling to top quarks and self-coupling, searches for new heavy particles.


The student will use detailed Monte-Carlo simulations to assess the b-tagging performance of various design options under consideration for the future pixel detector. The project provides an opportunity for the student to get an exposure to a broad spectrum of topics: LHC physics notably the Higgs sector; basics of silicon detectors, track-finding and pattern-recognition; b-tagging algorithms including Machine Learning algorithms (ANN, BDT, Deep Learning if time permits). The emphasis among those different topics will be chosen by the student. The project requires the use of the ROOT (http://root.cern.ch) analysis framework and the writing of C++ code: their prior knowledge is desirable but not mandatory.


Mots clefs :
Physique des particules
Code :
M2-1819-AT-01
HESS-CTA
Etude multi longueur d'onde des microquasars GRS 1716-249, MAXI J1535-571, et MAXI J1820+070, et recherche avec H.E.S.S. d'émission gamma de très haute énergie
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Responsable de stage :
Jean-Pierre Ernenwein - - ernenwein@cppm.in2p3.fr - -
Description :

Le cadre de ce stage est l'expérience H.E.S.S. (https://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS) et la recherche d'émission de gammas d'énergie > 30 GeV par des systèmes binaires galactiques comprenant un trou noir ou une étoile à neutrons, et possédant des jets résolus en radio (dénommés microquasars). A l'heure actuelle seul Cygnus-X1 a montré une émission de ce type, à 4.1 sigmas seulement, mesurée par l'expérience MAGIC. Durant le stage une approche multi-longueur d'onde de trois objets sera à mener : GRS 1716-249, MAXI J1535-571, et MAXI J1820+070. Ces trois systèmes binaires, tous des Low Mass X-ray Binaries (LMXB, c'est à dire étoile compagnon de basse masse) ont été observés par H.E.S.S. en avril 2017, septembre 2017, et plusieurs fois durant l'année 2018, respectivement. En plus de l'analyse des données H.E.S.S., l'étudiant devra réunir et analyser les données d'observation publiques sur chacun de ces objets en X (MAXI, Swift, NICER, Integral), radio, gamma HE (Fermi). En particulier, en rayons X, pour lesquels l'observation est positive, des diagrammes observationnels spécifiques (Hardness-Intensity Diagrams) seront à construire, tel que dans http://www.astronomerstelegram.org/?read=12068, caractérisant les différents régimes d'émission X. Leur interprétation en termes de phénomènes physiques sous-jacents sera à mener sur des bases bibliographiques, pour y déterminer le contexte de l'observation menée par H.E.S.S. De même, une mesure du flux de gamma HE (données publiques Fermi/LAT) sera à mener : une première étape étant une mesure de type photométrie d'ouverture, l'étape suivante étant une mesure basée sur un maximum de vraisemblance signal/fond. Le stage dure 4 mois, en 2019, et peut éventuellement déboucher sur une thèse. Un exemple de publication réalisée sur le sujet (pour 3 autres objets) est disponible ici : https://arxiv.org/abs/1607.04613


Mots clefs :
Astroparticules
Code :
M2-1819-CT-01
Km3NeT
Detection of atmospheric neutrinos with early KM3NeT/ORCA data
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Responsable de stage :
Jürgen Brunner - 0491827249 - brunner@cppm.in2p3.fr
Description :

KM3NeT/ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss) is a deep sea neutrino telescope currently under construction at a depth of 2500m in the Mediterranean Sea off the coast of Toulon. ORCA is optimised for the detection of low energy (3-100 GeV) atmospheric neutrinos and will allow precision studies of neutrino properties. The first ORCA detection strings will be deployed late 2018 and early 2019.


During this intern-ship, at the Centre de Physique des Particules de Marseille, the student will actively participate in the data taking of the ORCA detector and analyse those data. The goal of the intern-ship is to extract a clean signal of upgoing atmospheric neutrinos, based on the data sample of the first few months.


Links: http://antares.in2p3.fr http://www.km3net.org http://www.cppm.in2p3.fr/rubrique.php3?id_rubrique=259


Mots clefs :
Physique des particules
Code :
M2-1819-KM-01
imXgam
Monte Carlo simulation of PET based on Three-photon annihilation with Compton Cameras
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Responsable de stage :
Mathieu Dupont - - mdupont@cppm.in2p3.fr - - - -
Description :

Positron emission tomography (PET) is a technique that uses specially designed positron emitting radioactive tracers to image the functions of the body non-invasively. In conventional PET, the basic process employed is the annihilation of an emitted positron and an electron that results in two almost co-linear gamma-photons traveling in opposite directions, each with 511 keV energy. The measure of this gammas by opposite detectors give us line of response (LOR), and images of radioactive tracers are computing by accumulation of this LOR.


From time to times (rate < 5% in water), annihilation results in three coplanars photons. The low rate is compensated by the fact that detection of the three gammas gives directly the position of annihilation (from the measurement of energy and the use of momentum conservation [1]).


The objective of this internship will be 3-photon imaging by using three Compton cameras. Compton cameras have large field of view with a high sensitivity which are key advantages for this application. The trainee will simulate with the help of GATE (Monte carlo software, [2]) the three-photon annihilation and detection with Compton cameras with the GATE Monte Carlo simulation software [2]. Main tasks will be to:
- Implement three-photon annihilation in GATE
- Simulate the imaging setup comprising three Compton cameras
- Start to establish hardware requirements needed for Compton cameras in order to compete conventional PET


[1] Abuelhia, E., Kacperski, K. Spyrou, N.M. J Radioanal Nucl Chem (2007) 271: 489. https://doi.org/10.1007/s10967-007-0235-9


[2] Jan S. et al., “GATE a simulation toolkit for PET and SPECT”. Phys. Med. Biol., 2004, 49, 4543


Mots clefs :
Imagerie m?dicale
Code :
M2-1819-IM-01

Stages M1


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Stages Ingénieur


Electronique
Le service électronique du CPPM propose 5 stages de fin d'étude de 6 mois pour des élèves de Master2 ou de dernière année d'école d'ingénieur dans les domaines de l'électronique, la microélectronique, l'instrumentation,telecom et les systèmes embarqués.
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Responsable de stage :
Frédéric HACHON - 04 91 82 76 71 - hachon@cppm.in2p3.fr - - - - - - - - - - - -
Description :

Les sujets de stages et une description précise sont téléchargeables ici: https://www.cppm.in2p3.fr/~hachon/stages_service_electronique


Ces stages sont encadrés par des ingénieurs experts dans la conception de systèmes d'acquisition à haut débit, la conception FPGA et d'ASIC.


Pour postuler, envoyer votre CV et votre lettre de motivation, en précisant la référence du stage, à Frédéric Hachon (hachon@cppm.in2p3.fr) qui centralise les candidatures.


Si votre profil est en adéquation avec le sujet, nous vous contacterons pour vous proposer un entretien au laboratoire.


Mots clefs :
Electronique
Code :
Ingenieur-1819-EL-02

Stages L3


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Stages L2


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TIPE


Depuis 1998, nous accueillons au CPPM des élèves de classes préparatoires aux grandes écoles afin de les aider à effectuer leur TIPE.

La plupart d’entre eux ont obtenu, lors de leur épreuve TIPE, une note supérieure à la moyenne nationale et ont brillamment intégré une grande école.

Contact : Heide Costantini