Dernières nouvelles du LS1 : ALICE sort le grand jeu

Le SPS est opérationnel… le LHC presque entièrement froid… les opérateurs du Centre de contrôle sont de retour à leurs postes… autant de signes annonciateurs du début de la deuxième période d’exploitation ! Pour les expériences, cela signifie qu’elles n’ont plus que quelques mois pour se préparer à recevoir les faisceaux. Le Bulletin du CERN se rendra auprès de chacune des quatre grandes expériences pour voir comment se déroule cette dernière ligne droite…

La route a été longue pour l’équipe du LS1 qui travaille sur ALICE. Entre les améliorations majeures apportées aux 19 sous-détecteurs et le recâblage et le remplacement complets de l’infrastructure électrique qui datait de l’ère du LEP, aucun recoin de la caverne d’ALICE n’a échappé aux travaux.* L’expérience doit être refermée début décembre, et les équipes lui apportent donc la touche finale ; elles s’attèleront ensuite à la remise en service et à l’étalonnage.

« Au début de cette semaine, nous avons installé les deux derniers modules du calorimètre di-jet, explique Werner Riegler, coordinateur technique d’ALICE. Il s’agit des dernières parties d’une extension de 60 degrés du calorimètre, installée en face du calorimètre actuel, qui couvrait un angle polaire de 120 degrés. En novembre, nous installerons les derniers détecteurs à rayonnement de transition ; ce seront les dernières pièces posées dans le détecteur avant que nous refermions les portes de l’aimant. »

Doubler la mise

Il a été décidé que, pour la prochaine période d’exploitation, l’expérience ALICE doublerait le taux auquel elle enregistre les données sur disque – décision qui a demandé d’importantes améliorations de son système d’acquisition de données (DAQ). « Notre vitesse de lecture est passée de quelques centaines de hertz à 1 kHz, précise Werner Riegler. Avec un taux de collisions plomb-plomb (Pb-Pb) prévu autour de 10 kHz pour la deuxième période d’exploitation, nous enregistrerons un événement sur dix pour l'analyse. »

Cette augmentation de la vitesse de lecture s’accompagne d’adaptations des paramètres de déclenchement d’ALICE : « Des déclencheurs sélectifs choisissent les événements présentant des caractéristiques spécifiques, mais en physique des ions lourds on peut étudier beaucoup de choses dans les événements ne faisant pas l’objet d’une sélection, continue Werner Riegler. En augmentant la vitesse de lecture, nous analyserons plus de données à biais minimal et pourrons ainsi étendre notre potentiel pour la physique. Pour la troisième période d’exploitation, pendant laquelle le taux de collision du LHC devrait être de 50 kHz, nous prévoyons d’enregistrer sur disque l’intégralité de ces données ! De cette manière, ALICE pourra exploiter pleinement la totalité des collisions Pb-Pb, et notamment la production de mésons et de baryons éphémères à faible impulsion transversale. »

Avec l’efficacité opérationnelle comme priorité pour la deuxième période d’exploitation, les équipes chargées des détecteurs et des systèmes en ligne ont travaillé à améliorer aussi bien les logiciels que le matériel. « Après trois ans d’exploitation, nous connaissons très bien notre détecteur, confie Federico Ronchetti, coordinateur de l’exploitation d’ALICE. Nous avons redéfini pratiquement toutes les procédures opérationnelles afin d’éliminer les pertes de rendement. Par exemple, notre système DAQ peut à présent être enclenché beaucoup plus rapidement qu’auparavant et il est capable de relancer automatiquement le détecteur en cas de problème électronique ou de déclenchement du courant haute tension. Dans la pratique, il est moins souvent nécessaire d’interrompre l’acquisition des données pour corriger des erreurs courantes. »

Compléter le jeu

ALICE bénéficiera aussi des améliorations apportées aux sections droites longues du LHC. Afin d’améliorer la qualité du vide avant et après le point d’interaction, plusieurs sections du tube à vide ont été recouvertes d’un revêtement non évaporable (NEG) et les collimateurs protégeant le point d’injection (TDI) ont été rénovés pendant l’arrêt. Un vide de meilleure qualité signifie moins d’interactions gaz-faisceau parasites et réduit donc le bruit de fond potentiel dans le détecteur ALICE.

Toutefois, des événements ne provenant pas d’une collision faisceau-faisceau peuvent parfois se révéler très utiles. Le mois prochain, pendant le test de la ligne de transfert SPS-LHC, des muons secondaires quittant le dispositif d’arrêt de faisceau du SPS arriveront à ALICE. Ces « éclaboussures », qui sont synchronisées à l’horloge du LHC, seront extrêmement utiles pour vérifier l’alignement temporel des détecteurs de déclenchement d’ALICE !

Faire tapis

Maintenant que les travaux d’installation sont presque terminés, c’est au tour du coordinateur de l’exploitation d’assurer l’assemblage des systèmes : « Nous procédons en ce moment à l’exploitation technique, et ajoutons chaque sous-système dès qu’il est en service, explique Federico Ronchetti. Nous avons maintenant intégré sept des 19 sous-systèmes et nous espérons procéder à une exploitation technique générale complète d’ici la fin de l’année. »

* Pour en savoir plus sur les activités du LS1 concernant ALICE, vous pouvez lire l’article du CERN Courier : « ALICE regarde vers le futur ».  Pour plus de détails sur les objectifs de physique de la deuxième période d’exploitation, lisez l’article du Bulletin : « La physique à 13 TeV : ALICE - gratter la surface »

par Katarina Anthony