WP I2 Excursion expérimentale des géoparticules à Apollonia – Juillet 2018

 

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    Ce projet concerne l’application nouvelle de la tomographie muonique à l’archéologie, pour tester l’utilisation de neutrinos dans des études archéologiques, en se concentrant sur un tumulus grec. En collaboration avec le Laboratoire de Géophysique d’Exploration de l’Université de Thessalonique (Grèce) et d’autres laboratoires en France, un projet interdisciplinaire a été initié pour étudier la faisabilité de cette technique d’exploration des structures archéologiques et, si possible, effectuer un premier ensemble de mesures comme preuve de concept.

    Le principe de la technique, le développement d’un code de simulation dédié et l’estimation préliminaire de la sensibilité sont visibles ci-dessous (Figure 1).

     

     

    Figure 1: A gauche : Simulation de l’installation pour la tomographie muonique du tumulus d’Apollonia. Avec une tombe interne et le détecteur. À droite: carte de densité du tumulus reconstruite après l’analyse, où une structure plus dense est visible au centre.

     

    Ce sous-projet fait partie d’un programme plus vaste impliquant l’étude des volcans (grâce à une collaboration avec IPGP). Au cours de la dernière année, nos études ont porté sur l’amélioration de nos simulations afin d’inclure des preuves de la détection et de la méthodologie, développée pour la tomographie volcanique, en particulier pour les applications archéologiques (Figure 2).

     

    Figure 2: Ratio of non-scattered to scattered muons (defined as Signal/Background) as a function of the zenith incident angle (θz) and the opacity (ρ) for one of the three detectors at the La Soufrière volcano (left) and for the Apollonia tumulus (right).
    Rapport entre les muons diffusés et non diffusés (défini comme Signal / Arrière plan) en fonction de l’angle d’incidence zénithal (θz) et de l’opacité (ρ) de l’un des trois détecteurs du volcan La Soufrière (à gauche) et du tumulus de l’Apollonia (à droite).

     

    Après une longue attente, nous avons maintenant obtenu une autorisation d’installer un détecteur de muons près d’un tumulus à Apollonia, dans le nord de la Grèce. Ce tumulus a été exploré par d’autres techniques comme la tomographie par résistivité électrique, révélant deux structures internes. Pour cette raison, ce tumulus représente un cadre idéal pour effectuer les premières mesures expérimentales pour tester les capacités de la tomographie par muons.

     

    L’extension de la technique de tomographie muonique à l’archéologie est un exemple de l’évolution des champs de recherche transverses et interdisciplinaires.

     

    Cette activité est réalisée en collaboration avec d’autres laboratoires français (IPN Lyon, LAPP Annecy, CEA-IRFU) qui fournissent principalement les détecteurs, ainsi qu’avec l’IPGP pour étudier la complémentarité de la méthode avec d’autres techniques couramment utilisées. Il a également encouragé la collaboration avec des partenaires en Grèce d’universités de recherche en physique et en géophysique et avec le ministère de la Culture.

     

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  • 5 Mai 2018 : Le détecteur est prêt à partir !

     

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    Le détecteur que nous allons utiliser à Appolonia est monté et regarde à ciel ouvert à la recherche de muons, dans le cadre de son cycle d’étalonnage initial. Voici quelques photos de l’appareil juste pour s’échauffer les sangs. Je tiens à remercier Jacques et Jean-Christophe pour leurs efforts sur le montage du détecteur et l’installation du DAQ et leur aimable hospitalité.

    Theodore Avgitas