Présentation


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. Ces équipements sont mis en œuvre par les services techniques du laboratoire au sein de projets. Certain de ces moyens technologiques sont regroupés sous la forme de plateformes et plateaux techniques :

  • LSPM : Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée, plateforme sous-marine comprenant le déploiement de câbles et boites de jonction (dont l’infrastructure MEUST), accueillant le détecteur ANTARES, le détecteur KM3NeT/ORCA et une nouvelle instrumentation destinée à l’étude de l’environnement marin (NUMerEnv).
  • PCS : Plateforme de Calcul Scientifique, comprenant le nœud Tier 2 de la grille de calcul du LHC ainsi que le projet M3AMU de mise à disposition de moyens de calcul hybrides développés avec le CCIAM (Centre de calcul intensif d’Aix Marseille).
  • PI : Plateau Infrarouge
  • PR : Plateau Radon

Plateformes


Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée

Le CPPM est le laboratoire hôte d’une plateforme scientifique nationale pluridisciplinaire orientée vers la recherche et la culture scientifique, le Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée (LSPM).

Illustration de la plateforme © Mathilde Destelle

Cette plateforme comprend une infrastructure sous-marine ainsi qu’un segment terre avec structuration pluridisciplinaire et pédagogique tels que :

Une infrastructure sous-marine :

  • Câbles et boîtes de jonction afin d’accueillir le projet complet Kilomètre cube neutrino télescope (KM3NeT)/ORCA (115 lignes de détection à neutrino) et des projets science/vie/terre.
  • Déploiement des capacités supplémentaires pour accueillir des projets de culture scientifique (par exemple caméras, capteur de pression et température etc. pour partager des données avec le grand public, les écoles etc.)
  • Accueil de projets « Deep sea science », en incluant de nouveaux collaborateurs
  • Ouverture des opportunités pour le R&D détecteurs à neutrino (Protvino-to-ORCA, Super-ORCA).

Un segment terre avec structuration pluridisciplinaire et pédagogique :

  • Aménagement bâtiment/bureaux pour le contrôle en temps réel des expériences : salle de contrôle à la Seyne-sur-Mer
  • Puissance de calcul associée et pipeline de données
  • Salle de contrôle déportée au CPPM (showroom, accueil, installations multi-média - en cours d’installation).

La plateforme a été initiée à travers l’infrastructure sous-marine (MEUST), et constitue une plateforme sur le site français (KM3NeT-Fr) du projet européen KM3NeT/ORCA. L’infrastructure accueille aussi une instrumentation destinée à l’étude de l’environnement marin (NUMerEnv). Elle représente aussi le nœud Ouest-Ligure d’EMSO qui sera utilisé pour étudier les aspects environnementaux par 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 LIS (Laboratoire Informatique et Systèmes) pour la bioacoustique des cétacés et Géoazur pour la sismologie, aspects sur lesquels nos collaborations se voient renforcées. Le LSPM est la deuxième génération de plateforme sous-marine, après celle déployée dans le cadre de l’expérience ANTARES.

Le projet est financé dans le cadre du Contrat de Plan Etat Région (CPER), avec le concours de l’Union Européenne avec le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER), l’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3) du CNRS et la délégation régionale à la recherche et à la technologie (DRRT).

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 par l'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.

Plateaux


Plateau Infrarouge

Le projet Euclid a été l’occasion pour le CPPM d’acquérir une expérience et de fortes compétences dans le design et la réalisation de bancs dans l'infrarouge proche (travail sous vide secondaire jusqu’à 70K) ainsi qu’une expertise sur les détecteurs à pixels hybrides IR de type H2RG (persistance, gain, non-linéarité, IPC).

Le Plateau Infrarouge du CPPM permet la caractérisation des détecteurs infrarouges SWIR (Short-Wave Infrared) et bénéficie d’une salle blanche dédiée (ISO7 – ISO5) équipée de deux cryostats dédiés dont l'excellente qualité a été démontrée lors de la caractérisation des détecteurs de vol d'Euclid.

L’expertise du CPPM dans le domaine de l’infrarouge est désormais reconnue au niveau international grâce notamment aux communications réalisées lors de conférences (SPIE, CNES), aux publications scientifiques, aux nombreux meetings Euclid Consortium-ESA-NASA et au contact avec le LabEx FOCUS.

Le CPPM est également responsable de la caractérisation du détecteur ALFA produit par la société LynRed qui équipera la voie infrarouge du télescope COLIBRI de suivi au sol de l’expérience SVOM.

Détecteur infrarouge sur son support de transport. Ce détecteur est fabriqué par la société américaine Teledyne, sélectionné par la NASA et caractérisé au CPPM pour la mission Euclid. © Camille Moirenc
Bancs de caractérisation des détecteurs infrarouges de l'instrument NISP pour la mission spatiale Euclid. Mise en place, en salle propre, du plan focal contenant deux détecteurs. © Camille Moirenc
Bancs de caractérisation des détecteurs infrarouges de l'instrument NISP pour la mission spatiale Euclid. Les détecteurs de vol sont testés pendant 45 jours sous vide, à -200°C avec pour objectif d'évaluer leur performance. © Camille Moirenc

Plateau Radon

Le plateau « Radon » du CPPM a pour objectif d’étudier les principaux problèmes associés avec la problématique du bruit de fond induit par le radon dans les expériences de physique du neutrino à basse énergie et de recherche directe de Matière Noire, et atteindre une qualité de filtration de l’ordre du microBq/m3.

Avec l’avènement de nouveaux projets de plus en plus exigeants en termes de bruit de fond, nous souhaitons approfondir nos connaissances sur les phénomènes d’émanation, transport et capture du radon, dans des milieux particuliers (gaz lourds, très basses températures, etc.) avec les sensibilités extrêmes requises dans les futurs projets. Le bruit de fond induit par le radon et ses descendants est en effet très souvent la composante la plus difficile à éliminer et la limitation ultime pour un grand nombre d’expériences.

Pour répondre à cette problématique le plateau interdisciplinaire Radon accueille des équipes d’expériences nationales et internationales impliquées dans divers projets de recherche pour lesquels le radon est l’une des problématiques principales. Une évolution est envisagée pour regrouper sous l’égide d’une plateforme nationale les expertises de type « bas bruit ».

Le plateau technique Radon bénéficie des équipements suivants : détecteur Ge, banc de mesure d’adsorption, chambres de diffusion à température ambiante, système cryogénique -85° C, détecteur radon RAD7.