Ça roule pour le VELO!

Le dernier des 42 modules du localisateur de vertex (VELO) de LHCb est arrivé au CERN au cours de la première semaine de mars. Le détecteur au silicium de haute précision VELO trouvera sa place à seulement 5 millimètres de la ligne de faisceau.

Assemblage d'une moitié du détecteur VELO de LHCb, contenant 21 modules.

L'équipe chargée du localisateur de vertex (VELO) de LHCb avait de quoi se réjouir en réceptionnant, début mars, le dernier des 42 modules détecteurs en silicium. Les modules VELO, conçus et fabriqués à l'Université de Liverpool, sont constitué de deux rangées de 21 détecteurs double face en demi-lune au silicium, mesurant chacun environ huit centimètres de diamètre. Ils permettront de suivre avec précision les particules diffusées dans les régions du détecteur à petits angles, proches de la ligne de faisceau. C'est là que les scientifiques s'attendent à trouver la plus forte concentration de paires de quarks B et anti-B qui les aideront à expliquer le déséquilibre observé entre matière et antimatière dans l'Univers.

«Chacun prétend que son dispositif est unique», explique Paula Collins, la chef du projet VELO de LHCb. «Le nôtre l'est vraiment! Il s'agit probablement de l'un des modules les plus complexes dont est doté le LHC.» En raison de sa proximité de la ligne de faisceau (5 millimètres), VELO doit remplir deux missions: servir de détecteur et de tube de faisceau. Pour empêcher un faisceau rebelle de percer un trou à travers l'un des modules, NIKHEF (Amsterdam), autre grand partenaire du projet VELO, a créé un ensemble de soufflets sur mesure permettant aux modules du localisateur de s'écarter de la ligne de faisceau à la distance plus sûre de trois centimètres pendant que le faisceau est mis en service. De plus, pour maintenir le vide dans le LHC à 10-8 millibar, une feuille ondulée spéciale vient séparer la ligne de faisceau de l'enceinte à vide du VELO; ainsi, la présence de ce détecteur dans le tube de faisceau ne gêne pas les autres expériences.

Pour Paula Collins, l'arrivée du dernier module du VELO mérite vraiment d'être fêtée par l'équipe de Liverpool. Elle marque en effet l'aboutissement d'au moins dix années de travail accompli avec dévouement - sans parler de l'opération délicate du transport des modules entre Liverpool et le CERN menée avec succès! Les modules sont si sensibles aux vibrations que la chute d'une simple épingle sur l'un d'entre eux risquerait de casser ou de déplacer les connexions fragiles qui relient les rubans de silicium aux puces électroniques. «Nous avions convenu avec Easyjet d'une procédure de sécurité spéciale lors de l'enregistrement qui garantissait la protection des modules», souligne la chef de projet. Les alertes à la bombe ayant différé ce projet de transport aérien, l'équipe de Liverpool a renoncé à l'avion pour la voiture; ainsi, Themis Bowcock, de l'Université de Liverpool, a conduit personnellement le premier ensemble de modules jusqu'au CERN. Jusqu'à présent, pas un seul module n'a été endommagé. «Si vous laissez tomber un module VELO, vous perdez 2% de tout le détecteur», explique Paula Collins.

Le dernier module étant arrivé, l'équipe VELO peut terminer l'assemblage de tous les modules et se préparer à installer le détecteur dans le puits, opération qu'elle espère réaliser cet été. La mise en service de l'expérience pourra ensuite commencer - mais pas avant une énorme fête. «Nous touchons au but», s'enthousiasme Paula Collins. «On va bientôt être fixés: avec 42 modules, nous serons 6 fois au 7e ciel!»

Raphael Dumps, ingénieur mécanique du projet, et Paula Collins, chef de projet VELO, réalisent des ajustements sur la moitié du détecteur VELO.

Chaque module du VELO est formé de deux couches de détecteur au silicium en demi-lune connectées à l'électronique de lecture et au système de refroidissement.