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LHCfLarge Hadron Collider forward
RÉSUMÉ
Mesure les particules neutres
Photons à petits angles
Pions neutres,
Neutrons à petits angles
Simulation de rayons cosmiques
à 140 mètres de chaque côté du point de collision d’ATLAS
Trois expériences de taille plus réduite
( TOTEM, LHCf et MoEDAL )
Partiront également en quête d'une « nouvelle physique »
début juin 2015,
date à laquelle commencera l'acquisition de données
lors des toutes premières collisions à 13 téraélectronvolts (TeV) dans le LHC.
EXPÉRIENCE LHCf
(Large Hadron Collider forward)
Mesure les particules neutres
émises à un angle de presque zéro degré par rapport à la direction du faisceau de protons.
Ces particules « à très petits angles »
transportent une grande partie de l'énergie de collision ;
elles sont donc importantes pour comprendre le développement des gerbes de particules produites dans l'atmosphère par les rayons cosmiques de très haute énergie.
Pour mesurer ces particules, deux détecteurs nommés Arm1 et Arm2 sont installés le long de la ligne de faisceau du LHC,
à 140 mètres de chaque côté du point de collision d'ATLAS.
« Depuis leur conception en 2004,
les détecteurs de LHCf
ont été perfectionnés au fil des années,
et leurs performances et leur résistance aux rayonnements
ont été fortement améliorées en vue des collisions proton-proton à 13 TeV,
explique Lorenzo Bonechi,
qui dirige une équipe de la collaboration LHCf à Florence (Italie).
Les données collectées par LHCf lors des collisions à 7 TeV
concordent bien avec les prédictions des modèles
pour la production de photons à petits angles
et de pions neutres,
mais pas pour les neutrons à petits angles.
L’exploitation à 13 TeV est une excellente occasion de confirmer ces résultats
au moyen de collisions
dont l'énergie est augmentée d’un facteur quatre
dans le référentiel du laboratoire,
et de tester les modèles plus précisément qu'à 7 Tev. »
L’expérience LHCf (Large Hadron Collider forward)
utilise les particules à petits angles
créées lors des collisions produites dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC)
pour simuler des rayons cosmiques en conditions de laboratoire.
Les rayons cosmiques sont des particules chargées provenant de l’espace interstellaire,
qui bombardent constamment l’atmosphère terrestre.
Arrivés dans la haute atmosphère,
ils percutent des noyaux d’atomes,
ce qui produit une cascade de particules au sol.
L’étude de la façon dont les collisions dans le LHC produisent des cascades similaires
pourrait aider les physiciens
à étalonner les détecteurs des gigantesques expériences
sur les rayons cosmiques
ainsi qu’à interpréter leurs résultats.
(certaines peuvent couvrir des milliers de kilomètres)L’expérience LHCf est constituée de deux détecteurs
disposés le long de la ligne de faisceau du LHC,
à 140 mètres de chaque côté du point de collision d’ATLAS.
Un tel positionnement
permet d’observer les particules à un angle presque nul
par rapport au faisceau de protons.
Chacun des deux détecteurs ne pèse que 40 kg
et mesure 30 cm de long, 10 cm de large et 80 cm de haut.
L’expérience LHCf compte 35 scientifiques
représentant 10 instituts et 6 pays (novembre 2009).
SOURCE
http://home.
cern/fr/about/updates/2015/06/smaller-lhc-collaborations-analyse-collisions-13-tev
http://home.
cern/fr/about/experiments/lhcf
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