ATLAS courbe ses premiers muons
Le spectromètre à muons du tonneau du détecteur ATLAS a enregistré ses premiers événements cosmiques dans un champ magnétique produit par l'aimant toroïdal du tonneau. Ce test important pour les chambres dans leur configuration définitive était le premier déclenchement et la première mesure de muons cosmiques courbés dans ATLAS.
Sur l'écran d'affichage du spectromètre à muons du tonneau d'ATLAS sont apparus une poignée de petits points. Ces points étaient espacés, mais agencés de telle façon qu'il était possible d'établir une courbe. Pour un oeil non entraîné, rien de très concluant, mais, pour les initiés, c'était un grand moment.
Pendant le week-end des 18 et 19 novembre 2006, l'aimant toroïdal du tonneau du détecteur ATLAS a subi un essai de stabilité. L'aimant a été mis sous tension à son intensité nominale de 20500 ampères et maintenu à ce niveau pendant plus d'une journée. C'était l'occasion rêvée d'observer des muons cosmiques déviés dans le spectromètre à muons du tonneau. Ce spectromètre de 7 mètres d'épaisseur constitue la couche extérieure qui entoure sur toute sa longueur le détecteur ATLAS. Divisé en 16 secteurs, eux-mêmes subdivisés en centaines de stations, il permettra de mesurer l'impulsion des muons produits dans les collisions survenues au LHC.
Lorsqu'un muon traverse le spectromètre, les chambres à plaque résistive constituent un mécanisme de déclenchement, qui ordonne au détecteur de commencer à enregistrer. Les tubes à dérive à correction mesurent ensuite précisément l'infléchissement de la trajectoire du muon passant par 3 couches successives du spectromètre (voir schémas). Ces couches - intérieure, médiane et extérieure - sont réparties sur une distance de 7 mètres. Le moment et le lieu du passage sont enregistrés séparément pour chaque couche; le tout combiné permet de former une image d'ensemble de la trace du muon. Chaque couche est en mesure d'indiquer la coordonnée du muon avec une précision supérieure à 50 micromètres. Les chambres de déclenchement du tonneau peuvent mesurer le temps de traversée du muon avec une précision de l'ordre de 3 milliardièmes de seconde. L'alignement exact des couches du spectromètre est essentiel au calcul de l'infléchissement de la trajectoire, d'où l'on déduit l'impulsion.
Au cours de l'essai de stabilité de l'aimant, 13 stations dans les secteurs du spectromètre situés à la base du détecteur ATLAS, ainsi que la chaîne des mécanismes de déclenchement, y compris le processeur de déclenchement central, ont été activés. Plus d'un million d'événements muoniques ont été enregistrés à des fréquences de 18-30 Hz. Les données ainsi obtenues sont en cours d'analyse; elles seront utilisées pour optimiser le système de déclenchement, pour étalonner et aligner les chambres, et pour fournir les premières mesures de l'impulsion des muons cosmiques dans l'expérience ATLAS. Les données obtenues par des sondes de champ magnétique montées sur les stations de muons contribueront à constituer une carte en trois dimensions du champ magnétique en différents points du détecteur.
Des essais portant sur les secteurs restants du spectromètre à muons du tonneau seront effectués en mars 2007, pour l'essentiel en l'absence de champ magnétique. Ces essais devraient être achevés d'ici novembre, le mois où ATLAS devrait recevoir le premier faisceau du LHC.
