Fin de la première période d’exploitation de LHCf

LHCf, une des trois petites expériences LHC, vient de terminer sa première période d’exploitation. Les détecteurs ont été enlevés la semaine dernière et l’analyse des données se poursuit. Les premiers résultats seront disponibles d’ici à la fin de l’année.

 

Un des deux détecteurs LHCf lors des opérations de démontage dans le tunnel du LHC.

LHCf est composé de deux détecteurs indépendants, installés dans le tunnel, à 140 m de part et d’autre du point de collision d’ATLAS. L’expérience étudie les particules secondaires issues des collisions frontales dans le LHC, comparables à celles observées dans les gerbes lorsqu’un rayon cosmique traverse l’atmosphère terrestre. Le but de l’expérience est d’évaluer les différents modèles théoriques utilisés pour estimer l’énergie primaire de ces rayons cosmiques de très haute énergie. L’énergie des collisions proton-proton dans le LHC sera comparable à un rayon cosmique de 1017eV arrivant dans l’atmosphère, soit une énergie très proche des énergies les plus élevées observées dans le ciel. « Nous venons de terminer la première phase de notre programme de recherche, déclare Oscar Adriani, porte-parole adjoint de LHCf. L’expérience a été conçue pour travailler avec des particules de très haute énergie, mais à une faible luminosité. Le LHC est en train d’accroître sa luminosité, ce qui peut être néfaste pour nos détecteurs. Cependant, nous avons déjà recueilli suffisamment de données à 450 GeV et 3,5 TeV par faisceau. »

Les détecteurs utilisés pour la première période d’exploitation de LHCf étaient principalement composés de scintillateurs plastiques. La collaboration va désormais les remplacer par des scintillateurs à cristaux plus résistants aux radiations. Ce travail devrait être terminé d’ici à 2013, lorsque le LHC fonctionnera avec des faisceaux à 7 TeV. La collaboration prévoit aussi de changer la position des détecteurs en silicone afin d’améliorer la capacité de LHCf à mesurer l’énergie des particules en interaction. « C’était intéressant pour nous de recueillir des données à des énergies plus faibles, car cela nous permettra de valider les modèles théoriques pour ces énergies intermédiaires. L’expérience UA7, menée auprès de l’accélérateur SPS dans les années 80, a permis d’obtenir des données pour les collisions à 450 GeV. LHCf sera la première expérience à donner des résultats pour des collisions à 3,5 TeV et au-delà », souligne O. Adriani. Les résultats de l’analyse des données à 450 GeV seront disponibles d’ici à la fin de l’année et les données à 3,5 TeV seront analysées en 2011.

 


par CERN Bulletin