PIPERADE: mise en service hors ligne et premières expériences en ligne à DESIR // PIPERADE: Offline commissioning and first online experiments at DESIR

PIPERADE (PIèges de PEnning pour les RAdionucléides à DESIR) est un double piège de Penning en cours de développement à Bordeaux, qui sera installé au sein de l'installation DESIR du GANIL.
Cet instrument poursuit deux objectifs : 1) effectuer des mesures de masse de haute précision sur des noyaux exotiques, fournissant ainsi des informations précieuses sur la structure nucléaire, les forces agissant au sein du noyau atomique (interactions fortes et faibles) et la nucléosynthèse stellaire ; 2) effectuer la sélection massique des noyaux d’intérêt parmi un grand nombre de contaminants, avec un pouvoir de résolution très élevé (> 106) et une capacité importante (> 104 ions par paquet). Il fournira ainsi à tous les autres dispositifs expérimentaux de la salle DESIR un faisceau d’ions ultra-pur, améliorant considérablement la précision des mesures de diverses grandeurs observables, telles que les durées de vie, les rayons de charge ou les moments électromagnétiques.
La caractérisation de PIPERADE à l’aide d’un faisceau d’ions stables est en cours au LP2iB depuis 2019 et s’achèvera en 2027, avant que l’instrument ne soit transféré au GANIL à l’été 2027. Ce doctorat au GANIL s’inscrira donc parfaitement dans le calendrier d’installation de PIPERADE à DESIR. Le doctorant contribuera activement à l’installation et à la mise en service hors ligne de l’instrument, c’est-à-dire à l’étude des incertitudes systématiques sur les masses ainsi qu’à l’analyse des différentes techniques de purification. Il participera également à la première expérience en ligne menée au DESIR avec PIPERADE
En fonction du calendrier du projet, il/elle aura également la possibilité d'analyser des données de spectrométrie de masse en ligne provenant d'autres installations, telles que IGISOL/JYFL.

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PIPERADE (PIèges de PEnning pour les RAdionucléides à DESIR) is a double Penning trap being developed in Bordeaux, which will be installed at the DESIR facility at GANIL.
This instrument has two objectives: 1) perform precision mass measurements of exotic nuclei, providing valuable information on nuclear structure, the forces acting within the atomic nucleus (strong and weak interactions), and stellar nucleosynthesis, 2) perform the mass selection of nuclei of interest among a large number of contaminants, with very high resolving power (> 106) and a high capacity (> 104 ions per bunch). It will therefore provide to all other experimental setups in the DESIR hall an ultra-pure ion beam, greatly improving the precision of measurements of various observables, such as lifetimes, charge radii or electromagnetic moments.
The characterization of PIPERADE using a stable-ion beam has been ongoing at LP2iB since 2019 and will be completed in 2027, before the instrument is transferred to GANIL in summer 2027. This PhD at GANIL will therefore be perfectly synchronized with the installation of PIPERADE at DESIR. The student will actively contribute to the installation and offline commissioning of the instrument, i.e. investigating the systematic uncertainties on the masses as well as studying the different purification techniques. He/she will also participate to the first online experiment at DESIR with PIPERADE. Depending on the timeline of the project, he/she will also have the possibility to analyse online mass spectrometry data from other facilities, such as from IGISOL/JYFL.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Département Grand Accélérateur National d’Ions Lourds
Laboratoire : Grand Accélérateur National d’Ions Lourds
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Ecole Doctorale des Sciences Physiques et de l’Ingénieur
Directeur de thèse : GREVY Stéphane
Organisme : CNRS
Laboratoire : LP2I
URL : https://www.ganil-spiral2.eu/wp-content/uploads/2026/10/Piperade-thesis2027.pdf

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers
Service : Département Grand Accélérateur National d’Ions Lourds

Master 2 physique