Le programme scientifique du Groupe Photon de SUBATECH s'articule autour de l'observation des sondes électromagnétique et hadronique afin d'explorer les propriétés de l'évolution dynamique de l'espace de phase de la matière nucléaire excitée dans des collisions entre ions lourds. Cette démarche comprend l'étude des collisions d'ions lourds aux énergies SPS, RHIC et LHC. A de telles énergies, la matière nucléaire peut être chauffée et comprimée jusqu'à atteindre la région critique du diagramme de phase où une transition de la matière nucléaire hadronique vers un plasma de quarks et de gluons, accompagnée de la restauration de la symétrie chirale, pourrait avoir lieu.

Pour pouvoir observer dynamiquement la formation du plasma et/ou la restauration des symétries lors des collisions entre ions lourds, nous devons mesurer la totalité de particules émises : photons, leptons et hadrons, mettant en oeuvre des multi-détecteurs avec une efficacité proche de 100%. Un exemple caractéristique est l'expérience ALICE auprès du LHC, pour laquelle notre groupe s'est investi dans des développements en instrumentation. Nous sommes chargés de concevoir un détecteur de pied de gerbe qui permettra améliorer le pouvoir d'identification du spectromètre de photons d'ALICE (PHOS). Ce détecteur est basé sur le principe des détecteurs à gaz du type MICROMEGAS avec une anode segmentée en dalle. Nous avons déjà construit 4 prototypes qui ont été testés au CERN l'été dernier. Les résultats de ces tests ont montré la faisabilité technique du détecteur de pied de gerbe proposé par notre groupe.

Notre est groupe est donc chargé de simuler la fonction réponse de l'ensemble des systèmes de détection de PHOS. Un des objectifs principaux sera de déterminer la sensibilité du spectromètre à l'excès de photons directes provenant des phases partoniques de la réaction. Les stagiaire pourra participer à la phase d'analyse de ces simulations : identification des photons, reconstruction des mésons neutres par l'analyse de la masse invariante des paires de photons et obtention du spectre d'excès de photons.

En outre, notre groupe est chargé de construire un prototype final (ensemble détecteur, convertisseur, électronique, gaz et source de haute tension) avant l'été 2000. Dans ce cadre, le stagiaire DEA pourra participer à l'étape finale de ce projet ainsi qu'aux premiers tests de mise en fonctionnement du PROTO2000. En outre, celui-ci sera testé sous faisceau auprès de l'accélérateur PS du CERN pendant l'été 2000.