Introduction


Le laboratoire héberge trois plateformes et dispose de salles spécifiques pour différents projets et activités. Afin de pouvoir répondre à ses engagements sur les différents projets auxquels il participe, le CPPM s’est doté d’équipements dans les différents domaines techniques en électronique, en mécanique et en informatique.

Plateformes


Le laboratoire est l’hôte de trois plateformes :

  • l’infrastructure sous-marine et le détecteur ANTARES,
  • l’infrastructure (MEUST), le détecteur KM3NeT/ORCA et une nouvelle instrumentation destinée à l’étude de l’environnement marin (NUMerEnv),
  • l’infrastructure de calcul intensif.

Plateforme ANTARES

La plateforme ANTARES revêt à la fois l’infrastructure sous-marine et le détecteur ANTARES. Outre les aspects liés aux neutrinos, cette infrastructure a permis de développer des collaborations avec des scientifiques des Sciences de la Mer, de la Terre et de l’Environnement, en particulier avec la DT-INSU du CNRS (Division Technique de l’Institut National des Sciences de l’Univers), le MIO (Institut Méditerranéen d’Océanologie) pour l’océanologie et l’environnement marin, le LSIS (Laboratoire des Sciences de l’Information et des Systèmes) pour la bioacoustique des cétacés et le laboratoire Géoazur pour la sismologie.

Plateforme ANTARES © Francois Montanet
Illustration KM3NeT © Mathilde Destelle

Plateforme MEUST - KM3NeT/ORCA - NUMerEnv

L’infrastructure sous-marine (MEUST), le détecteur KM3NeT/ORCA ainsi qu’une nouvelle instrumentation destinée à l’étude de l’environnement marin (NUMerEnv) constituent une plateforme sur le site français (KM3NeT-Fr) du projet européen KM3NeT. Elle représente aussi le nœud Ouest-Ligure d’EMSO qui sera utilisé sur les aspects environnementaux par nos collègues de la DT-INSU du CNRS (Division Technique de l’Institut National des Sciences de l’Univers), du MIO (Institut Méditerranéen d’Océanologie) pour l’océanologie et l’environnement marin, LSIS (Laboratoire des Sciences de l’Information et des Systèmes) pour la bioacoustique des cétacés et Géoazur pour la sismologie, aspects sur lesquels nos collaborations se voient renforcées.

Ce projet est financé avec le concours de l’Union Européenne avec le Fonds Européen de Développement Régional.

Plateforme calcul intensif

Le projet EGI-INSPIRE, financé par la commission européenne, est la suite des projets EGEE, qui ont démontré la faisabilité d’une infrastructure de grille pour la recherche. Le projet actuel, basé sur des initiatives locales (NGI), s’étend déjà sur plus de 50 pays et 260 sites.

Le projet se concentre sur plusieurs axes :

  • Combiner les grilles nationales, régionales et thématiques dans une seule et unique infrastructure pour servir la recherche scientifique et construire une grille solide pour la recherche commerciale et l’industrie ;
  • Améliorer de manière continue la qualité du logiciel afin de fournir un service fiable aux utilisateurs ;
  • Attirer de nouveaux utilisateurs scientifiques ou industriels en leur faisant découvrir le nouveau potentiel offert par cette grille de calcul et s’assurer qu’ils reçoivent une formation et un support de qualité.

La grille s’appuie sur le réseau à haut débit, GEANT, de l’Union Européenne et exploite au mieux l’expertise accumulée par les nombreux projets nationaux et internationaux de grille de calcul passés et présents. Nous faisons fonctionner un nœud de grille dit « Tier-2 » de LCG qui sert les besoins d’analyses des physiciens du laboratoire, ainsi que ceux d’autres scientifiques, tout en contribuant à la grille par ses éléments de calcul et de stockage.

Nous sommes également partenaires dans un projet de mutualisation de moyens informatiques avec le mésocentre de calcul de l’AMU (Aix-Marseille Université). Nous fournirons alors une puissance de calcul d’environ 4000 coeurs et un espace de stockage proche de 4 PO, dans une mode mixte basé d’une part sur la grille de calcul et d’autre part sur la technologie Cloud (Openstack). Ce projet bénéficie du soutien financier du CPER et du Feder.

L’infrastructure de calcul intensif (essentiellement Grille jusqu’à présent – France-Grille et Tier 2 de LCG France), est en train de développer une modalité Cloud à destination de l’ensemble de la communauté scientifique d’AMU. Ceci sera possible grâce à un projet porté AMU en collaboration avec le mésocentre HPC d’AMU à travers un financement CPER et FEDER. Le projet permettra de mettre en place une plateforme mutualisée mais distribuée (Grille et Cloud à Luminy) et HPC (à Saint-Jérôme) accédée de manière unifiée par les utilisateurs d’AMU à travers le logiciel DIRAC.

Salles spécifiques


Pour les projets KM3NeT/ORCA, imXgam, Euclid et pour les activités en calcul, le CPPM dispose de salles spécifiques :

  • chambre noire pour KM3NeT,
  • salles imagerie pour imXgam,
  • salles blanches dédiées à la caractérisation des détecteurs infra-rouges pour Euclid, à la microélectronique ainsi qu’au montage et à la mesure,
  • salle de calcul.
salle noire KM3NeT © CPPM
Salle imagerie biomédicale © Camille Moirenc
Salle blanche Euclid © CPPM
Salle informatique © Camille Moirenc

Chambre noire

Pour le projet KM3NeT/ORCA, le CPPM a fabriqué une chambre noire d’environ 50 m² pour tester une ligne complète de détection et ainsi produire le nombre de lignes nécessaires à l’expérience.

Salles « imagerie »

Pour tous les aspects d’imagerie biomédicale nécessitant aussi bien l’utilisation de sources scellées ou non, le CPPM dispose de deux salles d’environ 25 m² chacune. La première salle accueille un dispositif des tests pour un dispositif à rayons X et la deuxième salle reçoit des équipements dédiés pour l’utilisation de sources non scellées pour les images TEP/CT : boite à gants, établi blindé, évier blindé avec cuve de décantation.

Salles blanches

La caractérisation des détecteurs infra-rouges pour l’expérience Euclid a nécessité la mise en place d’une salle blanche dédiée (ISO7 – ISO5) pouvant recevoir les deux cryostats construits spécifiquement pour la caractérisation des détecteurs de vol. Deux autres sont également nécessaires pour la microélectronique ainsi que pour le montage et la mesure.

Salle de calcul

La salle de calcul, qui en plus d’accueillir le nœud de grille actuel, permettra d’héberger la modalité cloud et les ressources supplémentaires prévues dans le projet M3AMU. La salle informatique du CPPM est composé d’une partie brassage réseau/télécom d’environ 20 m² et d’une partie serveurs d’applications et de fichiers, réseaux et grille de calcul d’environ 60 m². En plus de ses propres ressources informatiques, le CPPM héberge du matériel informatique (calculs et stockages) pour un autre laboratoire du campus de Luminy (INSERM).

Équipement spécifiques


Afin de pouvoir répondre aux engagements sur les différents projets, le CPPM s’est doté d’équipements dans les différents domaines techniques en électronique, en mécanique, en informatique.

Pour développer aussi bien les cartes électroniques que les circuits intégrés, les outils de CAO CADENCE (marché négocié par l’IN2P3) sont fortement mis à contribution par tout le service électronique dans toutes les phases de développement : conception, simulation, réalisation. En plus des appareils de mesure standards (alimentations, générateurs, oscilloscopes), le CPPM a fait l’acquisition d’outils de très haute bande passante (25 GHz) afin de pouvoir tester les liaisons ultra-rapides sur fibres optiques. Plus ciblé vers la micro-électronique, le CPPM est capable de tester des wafers 8 pouces et de réaliser du micro-câblage à 25 μm en fils d’aluminium. Ces matériels sont disposés dans une salle blanche.

© Camille Moirenc
© Camille Moirenc
© Camille Moirenc

De même, le service mécanique dispose de toute la chaine CAO/FAO (CATIA) pour aller de la conception à la fabrication mécanique en passant par le calcul par éléments finis (ANSYS). Pour la fabrication, l’atelier de mécanique comprend des machines d’usinage conventionnelles et à commande numérique ainsi que des machines de prototypage rapide (imprimante 3D – plastique). Afin de vérifier et de monter avec précision des sous-ensembles, deux systèmes de métrologie de grande dimension (par contact et par vision) permettent d’effectuer contrôle et montage avec une précision meilleure que le micron ainsi qu’un bras mobile. Ces systèmes sont disposés dans une salle blanche.