La collaboration CMS vient d'achever l'installation de ses nouveaux détecteurs de muons dans la couche la plus extérieure du détecteur CMS : les bouchons. Au total, 72 modules, contenant deux multiplicateurs d'électrons à gaz (GEM), ont été insérés dans le détecteur CMS. Ces unités servent à détecter les muons qui fusent à un angle d'environ 10° par rapport à l'axe du faisceau. « La moitié de ces modules ont été mis en place dans l’un des bouchons fin 2019 », explique Archana Sharma, chef de projet pour les détecteurs GEM. « Notre équipe, sous la conduite du coordinateur technique pour les GEM, Michele Bianco, a achevé l'installation des 36 modules restants dans l’autre bouchon, malgré les circonstances difficiles créées par la pandémie de COVID-19. »
Une fois l'installation achevée, la prochaine étape consistera à procéder à la mise en service complète des chambres GEM des deux bouchons, ce qui suppose plusieurs étapes : chaque détecteur devra, une fois encore, subir des tests rigoureux visant à vérifier les caractéristiques de fonctionnement. Ainsi, tout dommage qui aurait pu survenir au cours du transport et de l'installation pourra immédiatement être repéré et réparé si besoin. Les paramètres de base des détecteurs – pas de fuite, tensions stables, faible bruit de fond, connectivité mesurée, et caractéristiques opérationnelles de l'électronique – seront optimisés. « Nous procéderons alors à l'acquisition de données dans des conditions sûres au moyen de rayons cosmiques, initialement en mode local sur des unités isolées, puis en intégrant les unités dans CMS », ajoute Archana Sharma. « Nous avons du pain sur la planche, mais l'équipe GEM de CMS est plus qu'à la hauteur ! »
288 chambres GEM seront installées pendant l'arrêt technique de fin d'année 2023-2024. Puis, pendant le troisième long arrêt (entre 2025 et 2027), 216 chambres supplémentaires seront ajoutées. Près de 650 nouveaux détecteurs de muons répartis sur trois stations traqueront les muons qui seront produits dans la région des très petits angles de CMS pendant l'exploitation du LHC à haute luminosité (HL-LHC), qui devrait commencer fin 2027.
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