ATLAS est doté de son propre détecteur de luminosité

Au cours de l’arrêt hivernal, la collaboration ATLAS a terminé l’installation d’ALFA, le système de détection qui servira à déterminer la luminosité absolue du LHC au point 1 en analysant la diffusion élastique des protons à petits angles.

Les pots romains ALFA supérieur et inférieur installés dans le secteur 8-1 du tunnel du LHC, à 240 mètres du point d'interaction d'ATLAS.

Les détecteurs du système ALFA sont installés à environ 240 mètres du point d’interaction 1, de part et d’autre du détecteur ATLAS. Le système complet est composé de quatre stations, soit deux de chaque côté du point d’interaction. Chaque station est équipée de deux pots romains séparés du vide de l’accélérateur par une fine fenêtre. Reliés au tube de faisceau par des soufflets, les pots peuvent être approchés très près du faisceau. « La technique du pot romain a déjà été utilisée avec succès pour mesurer la diffusion élastique au plus près du faisceau en circulation, explique Patrick Fassnacht, coordinateur technique du projet. Les pots romains d’ATLAS ont été conçus pour permettre aux détecteurs d’approcher le faisceau à 1 mm de distance, mais seulement par le dessus et par le dessous en raison des contraintes mécaniques imposées par les deux tubes de faisceaux horizontaux du LHC ». Cette configuration est très analogue à celle de TOTEM, au point 5 de l’anneau du LHC, avec toutefois un nombre de pots inférieur.

Placés dans les pots romains d’ALFA, les détecteurs sont constitués de fibres scintillantes, ce qui assure une très bonne résolution spatiale (d’environ 30 microns) et une solide conception technique. « L’insertion des détecteurs dans les pots nécessite une grande minutie en raison des faibles marges existantes et de l’exiguïté de l’espace de travail », indique Thomas Schneider, du groupe PH/DT, qui était chargé de cette opération avec Sune Jacobsen, un doctorant de l’Institut Niels Bohr à Copenhague. « Nous avons mis au point des instruments spéciaux et nous nous sommes entraînés plusieurs fois en surface. Cette bonne préparation nous a permis de procéder sans encombre à l’insertion dans le tunnel ».

Le travail d’installation a nécessité l'intervention d’un grand nombre de personnes issues d’instituts participant à ATLAS et de différents départements du CERN. « L’étuvage de l’équipement après l’installation des stations dans les lignes de faisceaux a été particulièrement délicat, mais finalement tout s’est bien passé », souligne Anne-Laure Perrot, responsable de l’interface entre l’expérience et la machine LHC.

Alors que la phase de mise en service finale avec faisceau vient tout juste de commencer, le système ALFA et ses 30 physiciens et ingénieurs issus de 8 instituts différents recueillent déjà leurs premières données de physique.

par CERN Bulletin