Mise en oeuvre et performance du système de lecture et de déclenchement du calorimètre à argon liquide de l'expérience Atlas
Auteur / Autrice : | Etienne Fortin |
Direction : | Emmanuel Monnier, Georges Aad |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Instrumentation |
Date : | Soutenance le 29/06/2022 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre de physique des particules de Marseille (CPPM) |
Jury : | Président / Présidente : Cristinel Diaconu |
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Schwemling, Luis Hervas | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Lefebvre, Caroline Collard |
Résumé
Les recherches en physique des hautes énergies cherchent à identifier les constituants fondamentaux de la matière et à découvrir les lois qui régissent leurs interactions. Pour mener des expériences à haute énergie, on utilise des accélérateurs de particules et des collisionneurs. Le collisionneur le plus puissant est le LHC installé au CERN. L’une de ses expériences est ATLAS, un détecteur de particules à usage général. Le LHC va connaître deux phases de mise à niveau afin d’augmenter sa luminosité. La première phase est en cours de finalisation, la deuxième phase débutera en 2026 et aboutira au LHC à haute luminosité (HL-LHC).Chaque mise à niveau du LHC implique une mise à niveau d'ATLAS. Cela permet de s’assurer que les performances ne sont pas dégradées par la luminosité du HL-LHC. Au cours de la première phase, un nouveau chemin de données a été ajouté au système de déclenchement du calorimètre à argon liquide(LAr). Ce système numérique, décrit dans cette thèse, remplace l’ancien système analogique. Les nouvelles cartes sont configurées et contrôlées par un nouveau système basé sur des serveurs OPC-UA. Sa mise en service a été achevés avec succès en mars 2022. La description du système complet, sa mise en œuvre et ses performances sont présentées et discutées. La deuxième phase de mise à niveau du calorimètre LAr aura lieu à partir de 2026. Au cours de cette phase, la chaîne électronique complète sera remplacée apportant ainsi de nouvelles capacités de calcul et de traitements des signaux. L'utilisation de réseaux de neurones artificiels embarqué sur ces cartes électroniques pour reconstruire en énergie les signaux du détecteur est décrite et étudiée.