20 mars 2017
Opération au cœur ouvert pour CMS

Début mars, la collaboration CMS a remplacé une partie du cœur de son détecteur : son système de trajectographie à pixels au silicium. Cette amélioration compte parmi les activités les plus importantes de l’expérience dans le cadre de l’arrêt technique hivernal prolongé du LHC. En France, le laboratoire IPHC de Strasbourg est en première ligne pour la conception et de l’installation de l’électronique d’acquisition de données de ce nouveau détecteur.

Au cœur de CMS siège le trajectographe de CMS, le premier des sous-détecteurs rencontrés par les particules issues des collisions de protons au centre de l’expérience. Il est conçu pour mesurer la trajectoire des particules chargées. C’est un système cylindrique constitué d’un trajectographe à pistes et d’un trajectographe à pixels. Dans sa version originelle le détecteur à pixels était conçu pour un taux de collisions moins élevé que celui que le LHC produit désormais. Il a par conséquent été remplacé du 28 février au 7 mars dernier par un dispositif entièrement nouveau dans le cadre des activités de l’arrêt technique hivernal prolongé du LHC (ou EYETS). Afin d’améliorer sa précision, le nouveau détecteur à pixels bénéficie d’une couche supplémentaire (soit désormais quatre centrales et six latérales) et totalise 124 millions de pixels (contre 66 millions précédemment).

Le laboratoire IPHC de Strasbourg en première ligne

L’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC, CNRS/Université de Strasbourg) à Strasbourg est maître d’œuvre de la conception et de l’installation de l’électronique d’acquisition de données du nouveau détecteur à Pixels de CMS. La technologie développée par l’IPHC pour ce projet s’appuie sur une infrastructure « microTCA » qui garantit une exploitation du nouveau détecteur dans des conditions optimales, tant en terme de fonctionnalité que de débit d’informations à enregistrer.

Après une courte phase de calibration et d’alignement, le nouveau détecteur à pixels sera prêt à reprendre des données de collision au printemps. Il permettra d’assurer une mesure inégalée des particules chargées et de leur point de production et pourra soutenir la montée en luminosité du LHC prévue pour les prochaines années. L’ensemble du trajectographe (détecteurs à pistes et à pixels) sera entièrement remplacé en 2024 en vue du LHC haute luminosité. L’IPHC est également en charge de développements pour la future électronique d’acquisition.

Animation : visualisez le trajet de particules dans les différents sous détecteurs de CMS (vue en coupe)

Visualiser le trajet de particules dans différents sous détecteurs (CMS en coupe). ©CMS

Vidéo de la "transplantation cardiaque" de CMS (en anglais)

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