Nouvelles du LHC / LS2: l'amélioration d'ATLAS bat son plein
Publié par Redbran le 06/09/2019 à 14:00
Source: CERN / Anaïs Schaeffer
L'installation des nouvelles petites roues à muons est en bonne voie, tout comme les améliorations de l'électronique et du système de déclenchement.


L'une des deux nouvelles petites roues à muons d'ATLAS, que vous pourrez venir admirer au bâtiment 191 lors des prochaines portes ouvertes du CERN (Image: CERN)

Il y a quelques mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.), la collaboration ATLAS présentait son calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été inventés par les hommes pour mesurer, diviser et organiser le temps sur de longues...) des activités de réparation, de consolidation et d'amélioration du détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a été spécifiquement conçu.), prévues pendant le deuxième long arrêt (LS2). Le programme du LS2 pour l'expérience ATLAS a depuis fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) de quelques retouches afin de mieux tenir compte de certains besoins et de certaines contraintes.

Initialement, il était prévu qu'ATLAS bénéficie de deux nouveaux détecteurs de muons d'extrémité, les fameuses petites roues. Ces roues, mesurant chacune 9,3 mètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour...), serviront à détecter et mesurer avec précision les évènements impliquant des muons, et ce malgré l'augmentation du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de collisions que permettra le LHC à haute luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) (HL-LHC). En définitive, seule une petite roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) sera montée pendant le LS2. "Même si les opérations d'assemblage ont très bien avancé, la seconde petite roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) ne sera pas prête avant la fin du LS2. Nous avons donc décidé de reporter son installation au prochain arrêt technique de fin d'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) (YETS), c'est-à-dire à la fin 2021", explique Ludovico Pontecorvo, coordinateur technique d'ATLAS. Le remplacement de la première petite roue (du côté A du détecteur) est quant à lui prévu pour août 2020.

Par ailleurs, la révision du système de sélection, dit "de déclenchement", qui servira à l'exploitation du futur HL-LHC, est un autre volet important de la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) 1 de l'amélioration d'ATLAS. Le HL-LHC nécessitera en effet une nouvelle électronique, qui augmentera la résolution du système de déclenchement du calorimètre électromagnétique. À cette fin, il y aura une mise à niveau des processeurs de déclenchement de niveau 1, et le système de déclenchement et d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) (TDAQ) sera doté de nouvelles cartes électroniques. "La mise en place de la nouvelle électronique du calorimètre à argon liquide suit son cours. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) des objectifs fixés pour le système TDAQ se concrétisent progressivement au fil des différentes étapes de production. Les améliorations de l'infrastructure et les travaux de maintenance sont presque achevés, et la première phase du programme d'amélioration en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) du HL-LHC pour ATLAS a commencé", précise Ludovico Pontecorvo.

En parallèle, la consolidation du système de détection (Un système de détection est un système permettant à l'utilisateur d'observer un événement automatiquement par le biais d'un appareil électronique ou...) progresse conformément au calendrier prévu. "Nous avons remplacé les connecteurs reliant les modules du calorimètre hadronique à tuiles à l'infrastructure générale de refroidissement dans la quasi-totalité des 256 modules, et nous poursuivons les travaux de maintenance standard de l'électronique de lecture. Les scintillateurs situés entre le tonneau central et les tonneaux prolongés du calorimètre hadronique sont également installés en ce moment même", poursuit Ludovico Pontecorvo.

Enfin, les équipes d'ATLAS se préparent déjà pour le troisième long arrêt (LS3), qui débutera en 2024. Au cours de cet arrêt, un trajectographe interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) flambant neuf remplacera l'ancien. Situé au centre du détecteur ATLAS, le trajectographe interne sert à mesurer la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.), l'impulsion et la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement...) des particules électriquement chargées produites dans chaque collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.) proton-proton. Au cours du LS3, ce trajectographe sera remplacé par un système tout-silicium, utilisant des technologies de pointe qui permettent de gérer le grand nombre de collisions dans le HL-LHC. Étant donné les dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...) de cet élément (deux mètres de diamètre par sept mètres de longueur), l'opération de descente et d'insertion dans la caverne s'annonce complexe. En mars, l'équipe chargée de son installation a donc profité de l'arrêt pour s'entraîner au moyen d'une maquette. Deux options d'insertion ont été testées, réclamant toutes deux une minutie extrême, car l'endroit le plus étroit ne laisse que quelques centimètres d'espace entre les parois et l'instrument.

Note:
* Ne manquez pas l'occasion de voir à quoi ressemble la nouvelle petite roue à muons d'ATLAS ! Vous la trouverez au bâtiment 191 lors des portes ouvertes du CERN qui auront lieu les 14 et 15 septembre.
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