Fin des travaux de construction de TOTEM

C’est pendant l’arrêt technique hivernal que l’installation de l’expérience TOTEM s’est achevée. Après huit ans de mise au point, le détecteur T1 a été installé avec succès à l’intérieur de CMS, de chaque côté du point d’interaction. Ce nouveau détecteur vient s’ajouter au téléscope inélastique T2 et aux pots romains (placés à 147 et 220 m de ce même point), dans le but d’étudier la diffusion élastique et inélastique des protons.

L'équipe Genova qui a conçu et construit le détecteur devant le bras « + » du télescope T1 après l'insertion définitive. Toutes les chambres du détecteur ont été assemblées à l'Institut de Physique nucléaire de Saint-Pétersbourg, à Gatchina en Russie. Les principales contributions pour la construction de la structure de support et le processus d'installation viennent du CERN.

 « L’installation du détecteur T1 représente une étape importante pour TOTEM », a déclaré Joachim Baechler, coordinateur technique de l’expérience. Enrico Robutti de Genova, responsable du projet T1, ajoute que « Le nouveau détecteur T1 a été installé avec soin à l’intérieur des bouchons de l’expérience CMS pendant l’arrêt technique (opération délicate qui a nécessité l’ouverture du détecteur CMS). L’installation ayant été un succès, nous avons maintenant commencé à recueillir les données d’étalonnage en prévision des périodes d’exploitation spéciales en 2011 et 2012 ». 

Par ailleurs, le projet de pots romains s’est également terminé avec l’installation de 12 ensembles de détecteurs, placés à 147 m du point d’interaction. « Cette opération s’est avérée extrêmement délicate car, lors de la phase d’acquisition de données, les capteurs de ces dispositifs devront s’approcher à quelques millimètres du centre du faisceau du LHC. Ces derniers doivent donc être alignés avec une précision de l’ordre de 100 microns. Tous les services ont été installés et testés, et les détecteurs fonctionnent à présent de manière satisfaisante », indique Gennaro Ruggiero, responsable du projet de pots romains.

Installation de l'une des fermes de soutien de T1 à l'intérieur du bouchon de CMS (côté « - »).

Le test des deux demi-bras sur la plate-forme d'installation, avant l'insertion (côté « + »).

Ensemble, les détecteurs T1 et T2 entourent le tube à vide du LHC, offrant ainsi une vue à 360° des particules chargées provenant des collisions proton-proton et une bien meilleure couverture des projections dans la région à petits angles. Nous pouvions déjà mesurer la diffusion des protons avec l’installation précédente, mais l’arrivée de T1 complète l’expérience TOTEM. Maintenant qu'elle est prête, cette dernière va permettre de mesurer avec précision la section efficace des interactions proton-proton, et d’étudier dans le détail la diffusion élastique et diffractive proton-proton. Pour cela, TOTEM doit non seulement recourir à des périodes d’exploitation spéciales à faible luminosité, avec un empilement d’événements réduit, mais aussi faire en sorte que les pots romains se rapprochent le plus possible du faisceau.

L’année 2011 promet d’être passionnante pour la collaboration TOTEM !

par Katarina Anthony