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Accueil du site > Masses et Interactions Fondamentales > Atlas > Pour le grand public

Pour le grand public

par Frederic Derue - 6 janvier

L’expérience ATLAS est le plus grand des quatre détecteurs du LHC (le grand collisionneur de hadrons) au CERN, utilisé pour explorer le nouveau domaine d’énergie ouvert par le LHC [1]. Le détecteur Atlas au CERN

La multitude de particules, typiquement un millier, produite lors de la collision entre deux protons de très haute énergie (le proton transporte quatre milliards de fois sa propre masse) est analysée par ce microscope géant.

Chacune des particules traverse une succession d’appareils, dont chacun sert à déterminer une caractéristique précise :

  • le trajectographe est un cylindre de cinq mètres de long et un mètre de diamètre, à la fois fin et sensible. Constitué de senseurs très précis, il permet de localiser les particules chargées et de mesurer leur impulsion.
  • le calorimètre est lui destructif : il arrête toutes les particules qui le percutent à l’exception des muons, des neutrinos, et peut-être de particules inconnues et évanescentes. Grâce à sa fine segmentation, le calorimètre permet de mesurer l’énergie déposée mais aussi la position des particules. Le calorimètre est un cylindre hermétique de dix mètres de long et cinq mètres de diamètre.
  • le spectromètre à muons entoure le calorimètre et permet d’identifier les muons qui ont traversé la totalité du détecteur sans interagir. Les deux trajectographes du sytème a muons sont plongés dans un champs magnétique qui courbe la trajectoire des particules chargées : la mesure de la courbure des traces permet de déterminer leur impulsion.

Les signaux électriques laissés par les particules qui ont interagi dans chacun de ces appareils sont acheminés en dehors de la caverne grâce à des fibres optiques. Ces signaux sont alors traités par des sytèmes électroniques et informatiques puis transmis grâce à des réseaux haut débit vers la grille de calcul.

La collaboration dépouille alors ces données pour extraire des mesures précises des phénomènes produits lors des collisions proton-proton et prédits par le Modèle Standard de la physique des particules, comme par exemple la production des bosons W & Z ou le quark top. Elle a en particulier recherché avec succès le boson de Higgs.

Ces recherches requièrent un excellent fonctionnement du détecteur ATLAS. Le groupe du LPNHE participe à l’optimisation des performances du détecteur. Les ingénieurs et les techniciens du LPNHE ont construit des portions du calorimètre et du trajectographe et participent au fonctionnement de ATLAS : ils sont les artisans des succès remportés par l’expérience.

Dans les prochaines années, le LHC va se développer et la luminosité produite va augmenter. Le groupe ATLAS du LPNHE s’est donc engagé pour développer le nouveau trajectographe et le calorimètre pour les années 2020.

Voir une description de l’expérience ATLAS, en anglais, sur scholarpedia


[1] Cette page est largement inspirée de celle du LAPP Annecy

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