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Alice
Thématique et contexte du projet :
L'expérience Alice est dediée à l'etude du plasma quark-gluon (QGP), un nouvel état de la matière supposé se former dans les collisions centrales de noyaux lourds à haute énergie.
Les premières données seront prises en 2007 auprès du Large Hadron Collider (LHC) du Cern, avec une énergie dans le centre de masse nucléon-nucléon (√sNN) pouvant atteindre 5,5 TeV.
Notre groupe au Dapnia est principalement intéressé par l'étude de la production des résonances avec beauté cachée (famille du Υ) ou charme (famille du J/ψ), qui sont parmi les signatures les plus prometteuses de la creation du plasma quark-gluon, car leur formation devrait être génée par l'écrantage de couleur dans un milieu dense et coloré comme le QGP.
Notre groupe est impliqué dans le Sous-Systeme Bras Dimuons où ces résonances seront détectées par leur désintegration en μ+ / μ-. Le bras à dimuon, qui couvre une ouverture angulaire entre 2 et 9 degrès, est constitué : d'un absorbeur, de 5 Stations de tracking (1-5), avec la troisième station se trouvant à l'intérieur du Dipole chaud, un Mur de Fer et des chambres de déclenchement. Chaque station inclue 2 plans de cathodes faits de pads de différentes tailles en x et y (différentes granularités).
Localisation :
Construction des détecteurs : France (2 instituts : Dapnia et Subatech Nantes), Italie (INFN Cagliari), Russie (PNPI Gatchina).
Electroniques : Inde (Calcutta), France (IPNO Orsay) et Italie (INFN Cagliari).
Construction et intégration des structures mécaniques : France (CEA Dapnia).
Simulations : France(4), Cern, Italie, Inde, Russie, ...
Collaboration :
Collaboration Bras Dimuons :
250 collaborateurs
7 pays : France, Italie, Inde, Russie, Armenie, Afrique du Sud et CERN
16 instituts
Approche scientifique Moyens d'investigation :
Les services SPhN et Sédi sont impliqués dans le Sous-Système Bras Dimuons d'Alice, dans les designs et constructions des plus grandes chambres de Tracking (3,4 et 5), à l'intérieur et extérieur de l'aimant. Chaque station inclue 2 plans de cathode type chambres à pads, avec les pads situes de chaque cote du gap d'amplification, afin de correler les mesures x-y de chaque chambre.
Instruments :
Chaque station du Bras Dimuons inclue 2 plans de cathode type chambres à pads, avec les pads situés de chaque cote du gap d'amplification, afin de correler les mesures x-y de chaque chambre.
Du fait de leur grande taille, avec un diamètre externe de ~6 m, les chambres des plus grandes stations de Tracking sont faites de lattes modulaires, avec une zone active de 40 cm de large en vertical, par 80-240 cm de long en horizontal.
Différentes tailles de pads sont utilisées sur les cathodes afin de minimiser le nombre de voies d'électronique, en tenant compte de la décroissance du taux d'occupation attendu quand le rayon de la chambre augmente.
La production de 40 lattes a commencé au Dapnia (et egalement dans les autres laboratoires) à la fin de 2003 et prendra un peu plus de 2 ans.
Spécificités :
Voir paragraphe Instruments.
Contribution du Dapnia Responsabilités scientifiques et techniques :
Le Dapnia est responsable des sujets suivants :
1. Participation aux construction des différents prototypes et tests en faisceau au Cern.
2. Design et construction des 40 détecteurs finaux, appelés lattes.
3. Design et construction des panneaux supports des détecteurs.
4. Design et contruction des rails et des outillages de manutention/intégration pour les Stations au Cern.
5. Design du système de refroidissement pour les Stations 3-4-5.
6. Design et organisation de l'intégration des Stations avec ses services (lectures, gaz, câbles, ...) dans la caverne.
7. Participation aux simulations dans le Bras Dimuons à différents niveaux, incluant l'implémentation réaliste de la réponse d'une chambre, la reconstruction des traces, et les performances physiques.
Engagement du Dapnia de 2001 à 2003 (h.an) :
2001 : 9,20 h.an
2002 : 8,18 h.an
2003 : 9,35 h.an
Services associés :
SPhN, Sédi, SIS
Etats et perspectives Dates importantes :
Toutes les stations de détection sont en production depuis la fin de l'année 2003.
Les tests finaux et montage des plans de détection devraient commencer en 2005 au Cern.
Toutes les stations doivent être installées en caverne pour mi-2006.
Le premier run avec protons est attendu pour Avril 2007.
Etat au 31 décembre 2003 :
La campagne de prototype de validation est achevée (1 proto par an depuis 1999). Le design final des detecteurs est validé.
La production des lattes de la station 4 a commencé depuis la fin 2003.
Les conceptions des panneaux supports, des rails des Stations 4-5 sont achevés. La conception des rails Station 3 et des outillages de manutention seront achevés au 1er semestre 2004.
La réalisation du premier panneau support est finie (le plus grand : 6 m par 2,6 m).
Le design du systeme de refroidissement des Stations 3-4-5 est achevé.
Le scénario d'intégration des Stations 3-4-5 en caverne est en cours.
Perspectives :
Bilan scientifique et technique :
Participations/présentations aux conférences Quark Matter, LHC Symposium, IEEE, Frontier Detector for Frontier Physics (Pisa conf.)...
Publications dans NIM
Notes internes Cern
1 Thèse
Numèro Scintillation
Faits marquants :
Contact :
Alberto Baldisseri : abaldisseri@cea.fr ; Herve Borel : borel@hep.saclay.cea.fr ; Fabienne Orsini : orsini@dapnia.cea.fr
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