Institut national de physique nucléaire et de physique des particules - Virgo - IN2P3
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Institut national de physique nucléaire
et de physique des particules
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thématiques
Astroparticules
Astroparticules &
& cosmologie
cosmologie
Virgo
LAPP
LAPP - 14/06/2021
Composition de l’équipe de recherche
• Responsable scientifique de l’équipe : L. Rolland
• Budget annuel soutien équipe (hors budget projets) : 0
Liste des chercheurs de l’équipe :
• 11 permanents [prénom, nom, qualité (émérite, PR, DR, MCF, CR, IR-chercheur), HDR]
• R. Bonnand (IR-chercheur) D. Buskulic (PR) R. Flaminio (DR)
• R. Gouaty (CR) F. Marion (DR) A. Masserot (IR-chercheur)
• T. Regimbau (DR) L. Rolland (CR, HDR) E. Tournefier (DR)
• D. Verkindt (CR, HDR) M. Was (CR)
•
• 1 post-doctorants [prénom, nom, indiquer projet, origine financement, date de début, date de fin]
• Monica Seglar-Arroyo, Calibration/Reconstruction, IN2P3+EGO, 11/2019-11/2022
• 7 doctorants [prénom, nom, indiquer sujet, origine financement, directeur, codirection, cotutelle, date
de début, date de fin]
• Carole Périgois, fond stochastique + études des bruits dans Virgo,
EGO+IN2P3, T. Regimbau, M. Was, 10/2018→ 10/2021
• Victor Hui, R&D bruit thermique coatings cristallins et sous-système DET,
ED, R. Flaminio, R. Gouaty, 10/2018→ 01/2022
• Iuri La Rosa, analyse de données fond stochastique et sources continues,
EGO, T. Regimbau, cotutelle Rome, 03/2019→ 03/2022
• Eleonora Polini, Systèmes DET et squeezing, commissioning AdV+,
ED, E. Tournefier, R. Bonnand, R. Gouaty, 10/2019→ 12/2022
• Matteo Pracchia, analyse de données sursauts gamma,
ED, F. Marion, M. Was, 03/2020→ 03/2023
• Nicolas Andres, analyse de données CBC (mbta),
ED, D. Buskulic, 10/2020→ 09/2023
• Paul Lagabbe, calibrateurs optiques et calibration pour O4,
ED L. Rolland 10/2020→ 09/2023
•
17/05/2021 IN2P3 2
Organigramme du groupe Virgo
(2021)
Activités de l’équipe de recherche
• Coopérations/collaborations principales avec l’extérieur (avec équipes locales, nationales,
internationales)
Intercalibration LIGO-Virgo (PICS 2019→ 2021)
Construction/commissioning Virgo
Analyse mbta (IPHC, IP2I-Lyon, LAPP, Urbino)
Analyse fond stochastique et études de population (Varsovie, Padoue)
Modélisation du fond des pulsars millisecondes de la Voie Lactée (LAPth)
Einstein Telescope
ETPathfinder (Nikhef)
Miroirs avec coating cristallin (IDEX/IRS : LAPP, CEA/LETI, LMA)
ANR ExSqueez (IJClab, LAPP, LKB, LMA)
• Participations à la communication, à la vulgarisation, à l’enseignement (pour les CNRS)
Participation réduite avec covid-19
• Responsabilités hors projets (laboratoire, université, sites, comités, …)
Conseil du labo, comité scientifique du LAPP, Enigmass
CA USMB, Commission Recherche USMB, Comité Consultatif USMB section 29
CS IN2P3, CS PNHE, CS OCA, CS GdR OG, Section 01, Section 17
Editorial Board CQG
…
Organisations d’écoles, de workshops, conférences, ... (2019-2021)
GraSPA, ...
17/05/2021 IN2P3 4
GW network observing scenario
covid19
~1/semaine ~1/jour ~3/jour
Phase 1 (run O4) : réduction des bruits quantiques Phase 2 (run O5) : réduction des bruits
Augmentation de la puissance du laser (x2) thermiques
Installation du miroir SR (Signal Recycling) Augmentation de la taille des faisceaux
Squeezing dépendent de la fréquence Augmentation de la taille des miroirs
Soustraction du bruit newtonien Nouveaux revêtements de surface
Augmentation de la puissance du laser
17/05/2021 IN2P3 5
Activités dans l’équipe
participation et coordination
de projets et comités Virgo
Bancs optiques Cavités output et LIGO-Virgo-Kagra
et capteurs mode-cleaner
(détection et squeezing) Acquisition
Détecteur des données
co-coordination de
Design, construction, installation, divisions/workpackages
commissioning Einstein Telescope
Électronique numérique et software
production/installation
pour contrôles temps-réel électronique/software pour
Caractérisation du détecteur ETPathFinder (Maastricht)
« Noise budget », recherche de Participation R&D coatings
bruits, outils logiciels cristallins (CEA/LMA)
Étalonnage du détecteur
et reconstruction de h(t)
Calibrateurs optiques
Analyse de
données
Détection de coalescences Etudes de
d’objets compacts GRB
Etudes du fond stochastique
Alertes ondes
gravitationnelles
17/05/2021 IN2P3 6
Organisation AdV+
Project Supervisor Board EGO consortium Virgo Steering Committee
Convener: G. Gemme
EGO director
Virgo Spokesperson
Project Leader
Technical Manager
System Engineer
Commissioning coordinator
Operations coordinator
3 Country representatives AdV+ Management Team
Project Leader: R. Flaminio
Technical Manager: H. Heitmann, System Engineer: C. Olivetto
ITF: M. Was, SUM: H. Vocca, ESC: B. Swinkels, ENV: R. Passaquieti, QNR: J.P. Zendri
ITF SUM ESC ENV QNR
OSD MIR ISC NNC SGD
S. Steinlechner L. Pinard M. Mantovani J. Harms M. De Laurentis
PSL TCS ALS INF SVS
W. Chaibi V. Fafone N. Leroy A. Paoli F. Sorrentino
INJ PAY DAQ VAC SIN
A. Chiummo E. Majorana N. Letendre A. Pasqualetti R. Bonnand
SLC SAT CAL EMS FLT
L. Mir V. Boschi L. Rolland R. De Rosa A. Bertolini
DET CRD
R. Gouaty G. Cagnoli
SBE
H.J. van Bulten
Einstein Telescope
- ET CDR submitted to the ESFRI roadmap (sept 2020)
- ESFRI interview (April 2021)
- Work starting towards a TDR (2026)
17/05/2021 IN2P3 8
Post-O5 et E.T.
- ~10 years between O5 and ET data taking => postO5 scenarios under study within Virgo
- At LAPP: upgrade of the DAQ and of the detection system being investigated
ET data taking
17/05/2021 IN2P3 9
Einstein Telescope at LAPP
LAPP responsabilities in ET:
- Raffaele Flaminio member of the Steering Commitee
- Edwige Tournefier co-chair of the Optics Division
- Michal Was co-chair of the Input and Output Optics workpackage
- Loïc Roland co-chair of the DAQ and real time control workpackage
- Tania Regimbau co-chair of the data analysis platform
17/05/2021 IN2P3 10Faits marquants 2020/2021
Fin du run LIGO-Virgo O3 (1er avril 2019 → 27 mars 2020)
60 Mpc en février/mars 2020 (commissioning et on-call par l’équipe du LAPP)
Détections hebdomadaires de fusions de trous noirs et/ou étoiles à neutrons.
56 alertes publiques, dont ~40 vues par mbta
Publications : publications principales O3a terminées, publications O3b en préparation.
Installation pour l’upgrade AdV+ phase 1 et préparation du run O4 (mi-2022 →mi-2023)
Approuvé en septembre 2019, budget reçu au LAPP en décembre 2019 puis avril 2020.
Construction et installation de matériel pour cinq sous-systèmes : ALS, DAQ, DET, SIN, CAL.
Dernier banc SIN installé fin avril et début du commissioning du squeezing complet.
Commissioning, depuis janvier 2021 (verrouillage de l’interféromètre et réglages du squeezing en parallèle) et
revue/préparation pour la caractérisation des bruits.
Préparation de la calibration, de la reconstruction et des analyses pour O4.
LAPP « associated partner » du projet ET Pathfinder (Maastricht)
Production de cartes d’électronique numérique en 2020 (DaqBox) et en 2021 (MuxDemux et TOLM-PCIe, en
cours), tests à finaliser.
Installation prévue à partir du 2ème semestre 2021.
Einstein Telescope
Proposé à ESFRI (septembre 2020)
Mise en place des Instrument Science Board et Observation Science Board
ADC Demodulation DAC Services
(28) Photodiodes SQB2 : minitour, banc,
17/05/2021 (119) (46) IN2P3 11
SDB1 et cavité OMC potence, structure, tubeProspectives techniques : AdV+ phase 1 → run O4
(2021-2022)
Fin installation AdV+-phase 1
Photodiodes principales B1
Calibrateurs optiques
Commissioning
Etudes des bruits (pour DET/SIN/DAQ/CAL)
Caractérisation du détecteur
Noise budget, DetChar, DQ,
Optical Tuning
17/05/2021 IN2P3 12Prospectives techniques : AdV+ phase 2 → run O5
(2021-2025)
Phase2 :
Continuer d’augmenter la puissance du laser
Réduire le bruit thermique
→ modifications des sous-systèmes DET, DAQ (+ CAL, SIN ?)
Préparation : 2021→ mi-2023.
TDR en cours de rédaction
Installation : mi-2023→ début 2024.
Nouveaux designs optiques pour certains bancs
Adaptation bancs optique/photodiodes à plus de puissance laser
Réduction de la lumière diffusée
Mise à jour de la distribution du timing
Remplacement anciens PC temps-réel
Améliorations du système de squeezing à définir (commissioning en cours)
Amélioration de la précision de la calibration
...
Commissioning
et réduction des bruits (2024-2025)
17/05/2021 IN2P3 13Prospectives analyse de données → O4 et O5
(2021-2026)
Noise budget Calibration
Detector characterization h(t) reconstruction
Following detector upgrades
Develop collaborations with other
groups/LIGO
Challenge to reduce calibration uncertainties
Compact Binary Coalescence Stochastic background
searches searches
Improve mbta low-latency pipeline CBC astrophysical background
Towards EarlyWarnings alerts Anisotropic searches (some with LAPth)
Improve offline mbta pipeline Stochastic as a fast « pulsar » search
Astrophysical studies of GRBs ?
(started with CTA/LST,
LSST, LAPth?)
Adapt analysis to growing detector network and improving
17/05/2021 sensitivities... IN2P3 14Prospectives techniques : R&D post-O5 et E.T.
(2021+)
Scattered light
Optical losses reduction
reduction
Metrology
OMC Photodiodes bench
Sub-percent
Bench designs level
Thermal noise (resonances, calibraton
cleanliness...)
characterization Photon calibrators
of coatings
Integrated White Rabbit interface
suspended Lower internal
benches power
consumption Low-noise fast
No contact digital electronics
power External digital
processing/demodulation
and software
Data acquisition ?
Real time data
network
17/05/2021 IN2P3 15Production scientifique de l’équipe
• Thèses récentes soutenues dans l'équipe (2018-2021)
• Dimitri Estevez, Calibrateurs optiques et calibration pour O3, L. Rolland, EGO/IN2P3, postdoc IPHC, 06/2020
• Florian Aubin, Analyse CBC/mbta pour O3, F. Marion, ED, postdoc, 10/2020
• Marc Eisenmann, Squeezing pour O3, R. Flaminio, EGO/IN2P3, postdoc Japon, 11/2020
• 3 publications emblématiques de l’équipe dans revues à comité de lecture (2018-2021)
• GWTC-2: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo during the First Half of the Third Observing Run
• R. Abbot et al (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), Phys. Rev. X 11, 021053 (2021).
• End benches scattered light modeling and subtraction in Advanced Virgo
• M Wąs et al., Class. Quantum Grav. 38 075020 (2021)
• The Advanced Virgo photon calibrators,
D Estevez et al.,Class. Quantum Grav. 38 075007 (2021)
The MBTA pipeline for detecting compact binary coalescences in the third LIGO-Virgo observing run
F. Aubin et al., accepted by Class. Quantum Grav. (2021)
StarTrack predictions of the stochastic gravitational-wave background from compact binary mergers,
C. Périgois et al., Phys. Rev. D, 103, 4, 043002 (2021) 2021PhRvD.103d3002P
•
• Publications récentes de conférence à forte contribution de l'équipe (2018-2021) :
• D. Estevez, Intercalibration Of Advanced Ligo And Advanced Virgo For The Third Observing Run O3
13th edition of the Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves (2019)
• R. Flaminio, Status and plans of the Virgo gravitational wave detector,
Proc. SPIE 11445, Ground-based and Airborne Telescopes VIII, 1144511 (13 December 2020);
• M. Was, End benches scattered light modelling & substraction in Advanced Virgo
Gravitational Wave Advanced Detector Workshop 2021 (May 2021)
• Passages aux conseils scientifiques de labo (3 ans)
• Revue en cours
17/05/2021 IN2P3 16Evolution anticipée de l’équipe (3-5 ans)
• Evolution scientifique de l’équipe dans les prochaines années
Démarrage de R&D pour Virgo post-O5 et Einstein Telescope.
Participation à la rédaction du TDR d’E.T.
Améliorations des analyses/études CBC et stochastiques avec nouvelles données
Etude astro avec CTA à consolider.
...
• Nouveaux projets en vue (inclus réponse aux appels ANR, Europe, appel d’offre locaux, …)
ANR calibration avec IPHC en attente de réponse
Métrologie de lumière diffusée : Enigmass et/ou ANR, banc optique pour mesures lumière diffusée
et bruit thermique
R&D pour post-O5 et Einstein Telescope
Cavités Mode Cleaner
Electronique analogique bas bruit
Distribution du timing par fibre optique (WhiteRabbit)
Électronique numérique proche des capteurs (photodiodes)
Réseau d’échange de données déterministe
Alimentation de puissance sans contact
Etudes vibratoires
Enceintes à vide et bancs optiques à haut niveau de propreté
17/05/2021 IN2P3 17Evolution anticipée de l’équipe (3-5 ans)
• Evolution de la composition de l’équipe (départs/arrivées permanents, docs, post-docs, …)
Départs à la retraites ITAs
AI mécanique (juillet 2021) (opto-mécanique des bancs optiques)
IR électronique analogique (2021) (photodiodes, I/O cartes numériques)
IR informatique (2021 ?) (temps-réel, visualisation caméras)
Postdocs
Départ : M. Seglar-Arroyo automne 2022 (reconstruction)
Arrivées ?
Doctorants
Départs :
2021 : Carole Périgois, Victor Hui
2022 : Iuri La Rosa, Eleonora Polini
2023 : Matteo Pracchia, Nicolas Andres, Paul Lagabbe
Arrivées :
2021 : Kathleen Stehlin ? Christopher Alléné ?
2022/2023 : continuer de recruter ~2 étudiants par an ?
17/05/2021 IN2P3 18Attente vis-à-vis de l’IN2P3
• Personnels
Poste de CR
pour maintenir activités, démarrer R&D E.T. et former de nouveaux collègues à nos activités
Poste IR électronique (CDD en cours à pérenniser)
Profil électronique analogique (départ à la retraite de R. Hermel en 2021)
Critique pour de nombreuses activités en électronique
CDD IR informatique temps-réel (CDD à demander… puis poste ITA permanent?)
pour maintenir activités, former de nouveaux collègues et démarrer R&D ET.
Postdocs (analyse de données, calibration, commissioning, R&D)
Bourses de thèses
• Finances
Démarrage de R&D E.T.
Missions (EGO)
• Autres
Soutien officiel de l’IN2P3 pour ET
Coordination ET-France pour avoir un projet national partagé par plusieurs labos (plus large que IN2P3).
17/05/2021 IN2P3 19O3 LIGO-Virgo ranges
«horizon » pendant O3b : Virgo, LIGO H1, LIGO
L1
17/05/2021 IN2P3 20Vous pouvez aussi lire
