LHC: opération à coeur ouvert pour CMS

Publié par Adrien le 22/03/2017 à 00:00
Source: CNRS-IN2P3
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Début mars, la collaboration CMS a remplacé une partie du cœur de son détecteur: son système de trajectographie à pixels au silicium. Cette amélioration compte parmi les activités les plus importantes de l'expérience dans le cadre de l'arrêt technique hivernal prolongé du LHC. En France, l'IN2P3 (L'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3) est un institut de...) avec l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) pluridisciplinaire Hubert Curien (Hubert Curien (30 octobre 1924, Cornimont - 6 février 2005, Loury) est un cristallographe...) (IPHC, CNRS/Université de Strasbourg) à Strasbourg est en première ligne pour la conception et de l'installation de l'électronique d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un...) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de ce nouveau détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change...).

Au cœur de CMS siège le trajectographe de CMS, le premier des sous-détecteurs rencontrés par les particules issues des collisions de protons au centre de l'expérience. Il est conçu pour mesurer la trajectoire des particules chargées. C'est un système cylindrique constitué d'un trajectographe à pistes et d'un trajectographe à pixels. Dans sa version originelle le détecteur à pixels était conçu pour un taux de collisions moins élevé que celui que le LHC produit désormais. Il a par conséquent été remplacé du 28 février au 7 mars dernier par un dispositif entièrement nouveau dans le cadre des activités de l'arrêt technique hivernal prolongé du LHC (ou EYETS). Afin d'améliorer sa précision, le nouveau détecteur à pixels bénéficie d'une couche supplémentaire (soit désormais quatre centrales et six latérales) et totalise 124 millions de pixels (contre 66 millions précédemment).

Remplacement du détecteur à pixels de CMS en mars 2017. ©CERN

Le laboratoire IPHC de Strasbourg en première ligne L'Institut pluridisciplinaire Hubert Curien à Strasbourg est maître d'œuvre de la conception et de l'installation de l'électronique d'acquisition de données du nouveau détecteur à Pixels de CMS. La technologie développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) par l'IPHC pour ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) s'appuie sur une infrastructure "microTCA" qui garantit une exploitation du nouveau détecteur dans des conditions optimales, tant en terme de fonctionnalité que de débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers...) d'informations à enregistrer.

Laurent Charles, ingénieur électronicien à l'IPHC, pendant l'installation de l'électronique d'acquisition dont il a également coordonné le développement. ©CNRS/IPHC/Laurent Gross

Après une courte phase de calibration et d'alignement, le nouveau détecteur à pixels sera prêt à reprendre des données de collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de...) au printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le...). Il permettra d'assurer une mesure inégalée des particules chargées et de leur point de production et pourra soutenir la montée en luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit...) du LHC prévue pour les prochaines années. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) du trajectographe (détecteurs à pistes et à pixels) sera entièrement remplacé en 2024 en vue du LHC haute luminosité. L'IPHC est également en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) de développements pour la future électronique d'acquisition.
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