Le calorimètre électromagnétique d'ATLAS emménage

Le premier cylindre du tonneau du calorimètre électromagnétique et le pré-échantilloneur d'ATLAS viennent d'être insérés dans leur cryostat. Les opérations de câblage peuvent commencer.

Un morceau du grand accordéon d'ATLAS a rejoint son abri. L'un des deux demi barrels du calorimètre électromagnétique d'ATLAS vient en effet juste d'être inséré dans son cryostat. C'est son dernier déménagement avant de descendre dans la caverne de l'expérience, une fois que le second tonneau du calorimètre barrel sera à son tour assemblé, inséré et testé. Heureusement, car l'opération, qui s'est déroulée le 26 février dernier, n'est pas simple. Le détecteur a d être transporté de la salle propre, o il a été assemblé, vers l'entrée du cryostat. «Une des nombreuses difficultés provient du poids du calorimètre. Il pèse en effet 90 tonnes, soit beaucoup plus que la charge maximale autorisée par le pont roulant» remarque Michel Chalifour, responsable des opérations sur le calorimètre électromagnétique au bâtiment 180. Deux ponts ont alors d être couplés pour le déplacement devant l'entrée du cryostat. Pour maintenir un environnement très propre, une tente a été montée autour du calorimètre et de l'entrée du cryostat. Le détecteur, monté avec le pré-échantilloneur ont pu alors coulisser progressivement dans le cryostat, à la manière d'un tiroir. Pour ce faire, l'équipe a d ajuster les rails dans le cryostat et les glissières sur le calorimètre avec une très grande précision. Un système de vérins situé en bouts de rails, a permis de faire coulisser progressivement le détecteur.

Le rôle du calorimètre électromagnétique d'ATLAS est de détecter les électrons, les positrons et les photons en mesurant l'énergie qu'ils déposent lorsqu'ils sont absorbés. Le barrel du calorimètre est constitué de deux tonneaux qui seront plongés dans un bain d'argon liquide à 90 kelvins (-180°C). Chacun de ces deux cylindres creux mesure 3,2 m de long pour 53 cm d'épaisseur et résulte de l'assemblage de 16 modules. Chaque module est constitué alternativement d'absorbeurs en plomb et d'électrodes, empilés sur 64 couches pliées en accordéon (voir bulletin 18/2001). Ces modules ont été construits au LAPP à Annecy, au CEA à Saclay ainsi qu'au CERN. Le pré-échantilloneur, disposé à l'intérieur du cylindre, est partie intégrante du système calorimétrique ; il indique l'énergie perdue par la particule avant qu'elle ne plonge dans le calorimètre. Ce pré-échantilloneur a été construit à l'ISN Grenoble et au KTH de Stockholm. Le cryostat du tonneau, mesurant 7 mètres de haut, 5,8 mètres de large et 7,2 mètres de long pour 100 tonnes a été fabriqué au Japon par l'entreprise Kawasaki Heavy Industries Ltd (voir bulletin 29/2001).
Chacun des modules a subi des tests de haute tension, des tests électriques et des tests à basse température. «Une tension de 2000 volts sera appliquée entre chaque couche d'absorbeur et d'électrode. Il faut donc préserver les modules de toute poussière métallique qui pourrait causer un court-circuit» souligne Martin Aleksa, physicien du groupe EP-ATA-LA. C'est pourquoi l'assemblage et l'insertion dans le cryostat ont été effectués dans une chambre propre. Une fois les modules assemblés le toit de la chambre propre a été démonté pour faire pivoter le détecteur dans son orientation finale avant d'amorcer le transport. Pour vérifier qu'aucun dommage ne s'était produit, une série de tests a été effectuée après chaque déplacement.
Cette opération terminée, il reste à installer le système de câblage pour l'électronique et effectuer les tests nécessaires. L'équipe doit maintenant assembler les 16 autres modules du deuxième demi barrel. L'assemblage devrait être terminé d'ici à juin et l'insertion dans le cryostat est prévue pour la fin de l'été 2003.