Thèse soutenue

Construction d'un prototype de calorimètre à argon liquide pour le futur collisionneur à haute énergie LHC du CERN

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Auteur / Autrice : Frédéric Rival
Direction : Bernard Aubert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Chambéry

Résumé

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La connaissance toujours plus poussée de la structure intime de la matière nécessite des énergies toujours plus élevées. Dans le futur grand anneau européen de collisions ou lhc, projeté par le CERN à l'horizon de l'an 2000, des faisceaux de protons de plusieurs tev interagiront et produiront quelques milliers de particules par seconde. Pour fonctionner dans un tel environnement, de nouveaux détecteurs, à la fois rapides, sensibles et résistants aux radiations, devront être développés. Le calorimètre hadronique à argon liquide, objet de cette étude, est le prototype de l'un de ceux-ci. Il s'intègre dans un ensemble de trois, réalisés dans le cadre de la collaboration rd3 pour l'expérience atlas, afin de démontrer la faisabilité d'un calorimètre à argon liquide suffisamment rapide pour le lhc. Dans ce but, ces trois prototypes appliquent une nouvelle géométrie, dit en accordéon, ainsi qu'une nouvelle méthode de connexion des cellules à argon liquide permettant une réduction de la capacité équivalente des cellules de mesure par transformation électrostatique, d'où un gain en vitesse de lecture des signaux. Le présent rapport est donc consacré à la construction, l'exploitation et l'extraction des performances caractéristiques du prototype réalisé au lapp, dans ce cadre. Il décrit en particulier l'influence de la transformation électrostatique sur la mesure de l’énergie ; étude réalisée à partir de la simulation monte carlo du dépôt d'énergie dans les cellules à argon, et de la simulation de la mesure de l'énergie par le logiciel spice. La présentation des résultats des tests en faisceaux au CERN clôture ce rapport