
Julien Piot
- Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL)
Présentation
Mes travaux se concentrent sur l'étude des effets quantiques qui rendent possible l'existence des noyaux superlourds (avec plus de 104 protons). Dans ce cadre j'étudie la structure des noyaux autour de Z=104 et N=152 à l'aide des différentes techniques disponibles. Les noyaux situés autour de cette gap région possèdent des états isomériques de créés par l'intrusion d'orbitales de plus haut nombre quantique principal autour du niveau de Fermi, causée par la déformation. L'observation de ces états isomériques le long d'une ligne isotonique ou isotopique permet de suivre l'évolution des états à une particle en fonction de la déformation et de remonter aux couches principales dont ils sont issus. De nombreuses orbitales descendantes provenant des couches principales responsables de l'existence de noyaux superlourds shériques sont par conséquent présentes au voisinage du niveau de Fermi des noyaux autour de N=152. Les informations spectroscopiques collectées sur ces noyaux permettent donc d'en apprendre plus sur la position de l'îlot de stabilité des noyaux superlourds. Je mène ces activité au GANIL ainsi qu'au Laboratoire National d'Argonne aux Etats-Unis. La liste ci-dessous présente les points forts de mon activité sur cette thématique ainsi que les développements techniques liés.
Etude de la stabilité des noyaux autour de N=152
Les isotopes présents sur la ligne N=152 sont particulièrement stables comme cela a été vérifié dans les isotones 254No, 255Lr et 256Rf. Au fil des années j'ai étudié plusieurs noyaux de cette région dans l'objectif d'identifier les orbitales responsables de la création d'isomères. La mesure des états excités du 257Db au GANIL sur le spectromètre LISE a permis de confirmer les schémas de décroissance de cet isotope observé auparavant au GSI. Marija Vostinar a travaillé sous ma direction sur cette analyse qui a servi de base à sa thèse de doctorat soutenue en 2015.
J'ai également travaillé à l'analyse d'une expérience complémentaire réalisée sur le même isotope à Dubna en Russie en 2016 et 2017. Malgré une statistique plus importante, je n'ai pas pour l'instant pu identifier d'autres états excités que ceux déjà observés.
Je poursuis mon étude sur un isotope clef de cette région, le 252Fm qui doit être stabilisé à la fois par son nombre de protons égal à 100 et son nombre de neutrons égal à 152. J'ai réalisé en 2021 une expérience au Laboratoire National d'Argonne pour mesurer les transitions gamma du 252Fm. Cette expérience a bien permis d'observer l'isotope voulu, mais un bruit de fond trop important n'a pas permis d'en extraire les états excités. Mon postdoctorant Rikel Chakma et moi sommes en train finaliser l'analayse de données dans l'objectif d'améliorer les conditions expérimentales et de soumettre une nouvelle demande d'expérience. En parallèle, nous avons soumis avec mon collègue Dieter Ackermann une autre proposition d'expérience visant à vérifier des mesures contradictoires sur l'identification du nouvel isotope 244 du Mendeleevium. Cette expérience sera analysées par notre Doctorant, Shayan Kumar.
Préparation du programme expérimental sur S3 avec SIRIUS
Le super-séparateur-spectromètre S3 est un instrument en cours de construction au GANIL sur SPIRAL2 dont l'objectif est d'étudier les noyaux exotiques produits par réaction de fusion-évaporation. Il utilisera les faisceaux de haute intensité du LINAC de SPIRAL2 pour étudier des noyaux dont la probabilité de production est dix à cent fois plus faible que ce qui est accessible actuellement. Il sera équipé de deux systèmes de détection : SIRIUS et S3-LEB.
Je suis le responsable scientifique de SIRIUS (System for the Identification of Recoiling Ions Using S3). Cet instrument est indispensable au programme de recherche sur la structure nucléaire des noyaux superlourds sur lequel je travaille. Il est conçu pour mesurer la décroissance des noyaux sélectionnés dans S3. En binôme avec le coordinateur technique de SIRIUS au GANIL, Sébastien Herlant, je prépare teste SIRIUS suite à l'envoi des pièces réalisées par les autres laboratoires participant au projet, l'IJCLab, l'IPHC et l'IRFU. J’ai obtenu en Novembre 2020 un financement de la Région Normandie par la dispositif RIN tremplin (Réseau d’Intérêt Normand) pour l’embauche d’un post-doctorant sur deux ans dédié au tests et au commissioning de SIRIUS au GANIL. Durant les trois dernières années les tests des différents composants du SIRIUS ont été réalisés en collaboration avec mon post-doctorant, Rikel Chakma. Ces test ont permis de valider le fonctionnement du détecteur d'implantation et de la mesure de temps de vol. Nous avons notamment démontré la faisabilité de la mesure de temps de vol entre un détecteur à semiconducteur et un détecteur à feuilles émissives en numérisant les signaux des préamplificateurs et sans utiliser de mesure analogique. Cette mesure a permis de valider une résolution en temps de vol de 2.2 ns FWHM. SIRIUS est actuellement instalé sur S3.
La thèse de Shayan Kumar, financée par une bourse RIN que j'ai obtenue, vise à développer un détecteur de rayons-X qui sera couplé à SIRIUS. Ce détecteur doit permettre à la fois la mesure des rayons-X, des particules alpha et des électrons émis par les noyaux implantés. La détection des rayons-X permettra d'identifier le nombre de protons du noyau émetteur, ajoutant à la sélection en masse de S3 une sélection en Z.
Domaines de recherche
Compétences
Publications
Publications
|
In-gas-jet laser spectroscopy with S$^3$-LEB19th International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Related Topics, Oct 2022, Daejeon, South Korea. pp.102-107, ⟨10.1016/j.nimb.2023.03.020⟩
Communication dans un congrès
hal-04060221
v1
|
Isomeric States in $^{255}$Rf, $^{256}$Rf and $^{257}$Rf36th Mazurian Lakes Conference on Physics, Sep 2019, Piaski, Poland. pp.849, ⟨10.5506/APhysPolB.51.849⟩
Communication dans un congrès
hal-02885695
v1
|
|
|
The study of the properties of spontaneously fissioning transfermium nuclei synthesized in the complete fusion reactions with heavy ions27th International Nuclear Physics Conference (INPC2019), Jul 2019, Glasgow, United Kingdom. pp.012160, ⟨10.1088/1742-6596/1643/1/012160⟩
Communication dans un congrès
in2p3-03195772
v1
|
|
Spontaneous fission of rutherfordium isotopes - total kinetic energies4th International Conference on Nuclear Structure and Dynamics, May 2019, Venice, Italy. pp.01043, ⟨10.1051/epjconf/201922301043⟩
Communication dans un congrès
hal-02409897
v1
|
|
Study of High-Energy Fission in Inverse Kinematics4th International Conference on Nuclear Structure and Dynamics, May 2019, Venice, Italy. pp.01037, ⟨10.1051/epjconf/201922301037⟩
Communication dans un congrès
hal-02409896
v1
|
Decay Spectroscopy of Heavy Isotopes at SHIP Using the COMPASS Focal Plane Detection Set-up35th Mazurian Lakes Conference on Physics, Sep 2017, Piaski, Poland. pp.613, ⟨10.5506/APhysPolB.49.613⟩
Communication dans un congrès
hal-01768019
v1
|
|
S$^3$ targets monitoring with an electron gun28th World Conference of the International Nuclear Target Development Society, Nov 2016, Cape Town, South Africa. pp.030019-1, ⟨10.1063/1.5035536⟩
Communication dans un congrès
hal-01823156
v1
|
|
Total Kinetic Energy Measurements for Spontaneous Fission of $^{255,\,256,\,258}$Rf35th Mazurian Lakes Conference on Physics, Sep 2017, Piaski, Poland. pp.605, ⟨10.5506/APhysPolB.49.605⟩
Communication dans un congrès
hal-01768056
v1
|
|
|
Studying Nuclear Structure at the extremes with S$^3$16th International Symposium on Capture Gamma-Ray Spectroscopy and Related Topics (CGS16), Sep 2017, Shanghai, China. pp.02027, ⟨10.1051/epjconf/201817802027⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01870299
v1
|
|
Perspectives of Super-Heavy Nuclei research with the upcoming separator-spectrometer setup S$^3$ at GANIL/SPIRAL2 - The VAMOS Gas-Filled separator and AGATAFUSION17, Feb 2017, Hobart, Australia. pp.00059, ⟨10.1051/epjconf/201716300059⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01688357
v1
|
Spectroscopy of Transfermium Elements at Dubna: Results and Plans8th International Symposium on Exotic Nuclei, Sep 2016, Kazan, Russia. pp.397-403, ⟨10.1142/9789813226548_0059⟩
Communication dans un congrès
hal-01645712
v1
|
|
System for the Identification of Recoiling Ions using S320th COLLOQUE GANIL, Oct 2017, Amboise, France
Communication dans un congrès
in2p3-01679695
v1
|
|
|
The study of neutron-rich nuclei production in the region of the closed shell N=126 in the multi-nucleon transfer reaction $^{136}$Xe+$^{208}$Pb8th European Summer School on Experimental Nuclear Astrophysics, Sep 2015, Santa Tecla, Italy. pp.012020, ⟨10.1088/1742-6596/703/1/012020⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01303578
v1
|
SIRIUS project (spectroscopy & identification of rare isotopes using S$^3$)2016 IEEE Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and Room-Temperature Semiconductor Detector Workshop (NSS/MIC/RTSD), Oct 2016, Strasbourg, France. ⟨10.1109/NSSMIC.2016.8069937⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01718118
v1
|
|
|
Stability and synthesis of superheavy elements: Fighting the battle against fission – example of $^{254}$NoNobel Symposium NS160 – Chemistry and Physics of Heavy and Superheavy Elements, May 2016, Lund, Sweden. pp.03001, ⟨10.1051/epjconf/201613103001⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01406665
v1
|
The Super Separator Spectrometer image and the associated detection systems: SIRIUS & LEB-REGLIS3XVIIth International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Related Topics (EMIS2015), May 2015, Grand Rapids, United States. pp.125-130, ⟨10.1016/j.nimb.2016.02.036⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01291577
v1
|
|
|
Developments towards in-gas-jet laser spectroscopy studies of actinium isotopes at LISOLXVIIth International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Related Topics (EMIS2015), May 2015, Grand Rapids, United States. pp.382-387, ⟨10.1016/j.nimb.2015.12.014⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01278441
v1
|
Spectroscopy of 257Db at LISEThe 5th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements, May 2015, Fukushima, Japan
Communication dans un congrès
in2p3-01163348
v1
|
|
Investigation of Shell Effects in the Fusion-Fission Process in the Reaction $^{34}$S + $^{186}$W Near the Interaction BarrierInternational Symposium on Exotic Nuclei EXON-2014, Sep 2014, Kaliningrad, Russia. pp.699-706, ⟨10.1142/9789814699464_0072⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01301560
v1
|
|
|
Evaluation of the concrete shield compositions from the 2010 criticality accident alarm system benchmark experiments at the cea valduc silene facilityICNC 2015 - International Conference on Nuclear Criticality Safety, Sep 2015, Charlotte, United States
Communication dans un congrès
cea-02509656
v1
|
|
First experimental tests of shels: A new heavy ion separator at the JINRThe Zakopane Conference on Nuclear Physics “Extremes of the Nuclear Landscape”,, Aug 2014, Zakopane, Poland. pp.623-626, ⟨10.5506/APhysPolB.46.623⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01146453
v1
|
Nuclear structure studies in the seaborgium region at SHIPNuclear Structure and Dynamics '15, Jun 2015, Portoroz, Slovenia. pp.030013, ⟨10.1063/1.4932257⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01227797
v1
|
|
Fusion evaporation experiments at the LISE spectrometer, superheavies and otherLISE/ICC Users Meeting, Jan 2015, Caen, France
Communication dans un congrès
in2p3-01111427
v1
|
|
Fission Barrier of $^{254}$No: implications for models and reactionsInternational Symposium Super Heavy Nuclei 2015, Mar 2015, College Station, United States
Communication dans un congrès
in2p3-01146822
v1
|
|
In-gas-jet spectroscopy of actinium isotopesEMIS XVII - International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Related Topics, May 2015, Grand Rapids, United States
Communication dans un congrès
in2p3-01151298
v1
|
|
|
Production of metallic stable ion beams for GANIL and SPIRAL221st International Workshop on ECR Ion Sources (ECRIS 2014), Aug 2014, Nizhny Novgorod, Russia. pp.45-48
Communication dans un congrès
in2p3-01057669
v1
|
The Super Separator Spectrometer S3 and the associated focal plane detection systems SIRIUS and REGLIS3EMIS XVII - International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Related Topics, May 2015, Grand Rapids, United States
Communication dans un congrès
in2p3-01151535
v1
|
|
Probing the Stability of Super Heavy NucleiThe 5th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements, May 2015, Fukushima, Japan
Communication dans un congrès
in2p3-01163230
v1
|
|
|
The fusion-fission process in the reaction $^{34}$S + $^{186}$W near the interaction barrierExotic Nuclei and Nuclear/Particle Astrophysics (V). From Nuclei to Stars - Carpathian Summer School of Physics, Jul 2014, Sinaia, Romania. pp.344-348, ⟨10.1063/1.4909598⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01148895
v1
|
MoDSS – a Compact Mobile Decay Spectroscopy Set-up for the Investigation of Heavy and Superheavy Nuclei after SeparationThe 5th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements, May 2015, Fukushima, Japan
Communication dans un congrès
in2p3-01163338
v1
|
|
|
Exploring the stability of super heavy elements: First Measurement of the Fission Barrier of $^{254} $NoInternational Nuclear Physics Conference - INPC2013, Jun 2013, Firenze, Italy. pp.02046, ⟨10.1051/epjconf/20146602046⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00966058
v1
|
High Power TargetsECOS-EURISOL Joint Town Meeting, Oct 2014, Orsay, France
Communication dans un congrès
in2p3-01077741
v1
|
|
Heavy S3-LEB beamsDESIR - S3-LEB Workshop, Mar 2014, Caen, France
Communication dans un congrès
in2p3-00965302
v1
|
|
VHE and SHE yield estimatesS3 Collaboration meeting, Mar 2014, Caen, France
Communication dans un congrès
in2p3-00966812
v1
|
|
Sailing to the Island of Stability with S3XVIII Colloque GANIL, Sep 2013, Port-en-Bessin, France
Communication dans un congrès
in2p3-00863868
v1
|
|
Prompt spectroscopy of superheavy elementsAGATA@GANIL Workshop, Feb 2013, Caen, France
Communication dans un congrès
in2p3-00793653
v1
|
|
|
In gas laser ionization and spectroscopy experiments at the Superconducting Separator Spectrometer (S3): Conceptual studies and preliminary design16th International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Technique related to their Applications (EMIS2012), Dec 2012, Matsue, Japan. pp.570-581, ⟨10.1016/j.nimb.2013.07.028⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00857340
v1
|
Evolution of the shell structure in medium-mass nuclei : search for the 2d5/2 neutron orbital in 69NiShell Model as a Unified View of Nuclear Structure, Oct 2012, Strasbourg, France
Communication dans un congrès
in2p3-00750395
v1
|
|
First observation of the ground-state based rotational band in 256Rf at the border of the superheavy nucleiNuclear structure and dynamics II, Jul 2012, Opatija, Croatia
Communication dans un congrès
in2p3-00717459
v1
|
|
S3: Pushing spectroscopy forwardXXXII Mazurian Lakes Conference on Physics, Sep 2011, Piaski, Poland. pp.285-290, ⟨10.5506/APhysPolB.43.285⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00680276
v1
|
|
Spectroscopy of very heavy elements: crossing the shoal one step after the otherFUSTIPEN Colloquium "The Structure of Heavy Nuclei", Apr 2012, Caen, France
Communication dans un congrès
in2p3-00688197
v1
|
|
ECRISs at GANIL today and tomorrow20th International Workshop on Electron Cyclotron Resonance Ion Sources (ECRIS-2012), Sep 2012, Sydney, Australia. pp.195-199
Communication dans un congrès
in2p3-00737301
v1
|
|
Pushing the Limits of Spectroscopy with S3French-Japanese Symposium on Nuclear Structure Problems, Jan 2011, Wako, Japan. pp.236-241, ⟨10.1142/9789814417952_0047⟩
Communication dans un congrès
in2p3-01019300
v1
|
|
Investigation of 246Fm : in‐beam spectroscopy at the limitsFrontiers in Nuclear Structure, Astrophysics and reactions: FINUSTAR 3, Aug 2010, Rhodes, Greece. pp.301, ⟨10.1063/1.3628397⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00761443
v1
|
|
Pushing the Limits of Spectroscopy with S32nd International Conference on Advancements in Nuclear Instrumentation Measurement Methods and their Applications (ANIMMA), 2011, Ghent, Belgium. pp.1-5, ⟨10.1109/ANIMMA.2011.6172847⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00701149
v1
|
|
Search for 2d5/2 Neutron States in $^{69}$NiXLV Zakopane Conference on Nuclear physics "Extremes of the Nuclear Landscape", Aug 2010, Zakopane, Poland. pp.541-544, ⟨10.5506/APhysPolB.42.541⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00578739
v1
|
|
Spectroscopy of Transfermium Nuclei Using the GABRIELA SetupConference on Nuclear Physics - Extremes of the Nuclear Landscape, Aug 2010, Zakopane, Poland. pp.605-608, ⟨10.5506/APhysPolB.42.605⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00596527
v1
|
|
Pushing the Limits of Spectroscopy with $S^3$XLV Zakopane Conference on Nuclear physics "Extremes of the Nuclear Landscape", Aug 2010, Zakopane, Poland. pp.597-604, ⟨10.5506/APhysPolB.42.597⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00578744
v1
|
|
Spectroscopy of transfermium nuclei using the GABRIELA set up at the focal plane of the VASSILISSA recoil separatorInternational Symposium on Exotic Nuclei (EXON), Sep 2009, Sochi, Russia. pp.269-278, ⟨10.1063/1.3431424⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00485562
v1
|
|
K-Isomer in 252NoInternational Symposium on Exotic Nuclei (EXON 2009), Sep 2009, Sochi, Russia. pp.322-331, ⟨10.1063/1.3431431⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00761406
v1
|
|
Spectroscopy of transfermium nuclei using the GABRIELA set up at the focal plane of the VASSILISSA recoil separatorTours Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics --VII, 2009, Kobe, Japan. pp.337-342, ⟨10.1063/1.3455962⟩
Communication dans un congrès
in2p3-00761376
v1
|
|
|
Search for Fingerprints of Tetrahedral Symmetry in $^{156}Gd$Zakopane Conference on Nuclear Physics, Sep 2008, Zakopane, Poland. pp.725-730
Communication dans un congrès
in2p3-00337788
v3
|
Towards day one experiments at the S3 Low Energy BranchInternational Conference Merger of the Poznan Meeting on Lasers and Trapping Devices in Atomic Nuclei Research and the International Conference on Laser Probing (PLATAN 2019), May 2019, Mainz, Germany.
Poster de conférence
in2p3-02133842
v1
|
|
Spectroscopy of 257Db at LISE19th Colloque GANIL, Oct 2015, Anglet, France
Poster de conférence
in2p3-01214616
v1
|
|
SIRIUS the new focal plane detector for S319th Colloque GANIL, Oct 2015, Anglet, France
Poster de conférence
in2p3-01214619
v1
|
|
Production d'un nouveau faisceau d'ions au GANIL : le TitaneLes Journées Accélérateurs de la SFP, Oct 2013, Roscoff, France
Poster de conférence
in2p3-00872734
v1
|
|
Progressing toward the spectroscopy of heavier elementsEGAN (European Gamma and Ancillary detection Network) 2012 Workshop, Jun 2012, Orsay, France
Poster de conférence
in2p3-00712450
v1
|
|
Progressing towards the spectroscopy of heavier elementsEcole Joliot Curie 2012, Sep 2012, Fréjus, France
Poster de conférence
in2p3-00761497
v1
|
|
A study of the suitability of the LISE2000 spectrometer for SIRIUS commissioning experiments[Research Report] Grand Accélérateur National d'Ions Lourds. 2021
Rapport
(rapport de recherche)
hal-03519063
v1
|
|
Sur la route de l'îlot de stabilité superlourd - Spectroscopie prompte des noyaux 246Fm et 256RfPhysique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université de Strasbourg, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩
Thèse
tel-00617290
v1
|