Laboratoire de Physique de Clermont
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Atlas
L’expérience ATLAS est l’une des deux expériences généralistes implantées auprès du LHC. Elle bénéficie des plus hautes énergies et intensités des faisceaux de protons, ce qui donne accès à la fois à des mesures de précision et à la recherche de processus rares. Les objectifs de physique couvrent pratiquement tous ceux de la discipline, du Modèle Standard à la nouvelle physique, prévue ou imprévue. La découverte du ou des boson(s) de Higgs est bien entendu un objectif majeur, mais la mise en évidence de la super-symétrie, d’extradimensions, ou autres phénomènes standards ou non sont tout aussi importants. Le détecteur ATLAS est également très compétitif dans la mise en évidence et l’étude du plasma de quarks et de gluons (QGP) en collisions d’ions lourds, en particulier grâce à ses performances dans la mesure des jets. L’équipe du LPC a joué un rôle majeur dans l’élaboration de la collaboration ATLAS et du détecteur éponyme, notamment dans sa contribution au Calorimètre Hadronique à Tuiles Scintillantes (le TILECAL), de sa conception à son exploitation. Ses analyses de physique privilégient, sans que ce soit exclusif, l’utilisation des jets et les processus impliquant le quark Top.
Présentation
L’équipe ATLAS du LPC contribue aux activités LHC du LPC depuis le début des années 1990. Sa participation à une protocollaboration (1989-1991) en vue de la construction d’un grand détecteur généraliste visant les grands objectifs de la physique, s’est accompagnée d’expériences de R&D reconnues par le CERN : RD1 (1991-1994), portant sur la calorimétrie électromagnétique et hadronique, puis RD34 (1994-1995) sur la calorimétrie exclusivement hadronique, qui s’est prolongée lors de l’intégration du sous-détecteur TILECAL, dont le LPC est l’un des principaux promoteurs, dans le détecteur ATLAS.
La protocollaboration a abouti à la collaboration EAGLE (1991-1992), qui s’est associée à la collaboration ASCOT lors de la conférence d’Evian en 1992 pour devenir, depuis, la collaboration ATLAS.
Jusqu’à la mise route du LHC (2008) et les premières collisions (2009), l’équipe a partagé ses activités sur l’instrumentation (de la construction du TILECAL à son ″commissionning″), et sur les simulations de canaux de physique les plus divers, mais impliquant des jets : calibrations in-situ, compositivité des quarks, supersymétrie, physique du quark Top, et aussi "jet quenching" en collisions d’ions lourds.
Depuis 2010 et la montée en puissance du collisionneur, les analyses de physique concrétisent ces 19 années de dur labeur. Elles concernent principalement aujourd’hui la recherche de nouvelle physique en s’appuyant sur des canaux impliquant des quarks Top et, le plus souvent, la mesure des jets qui bénéficie du fait que c’est l’expérience ATLAS qui a la calorimétrie hadronique la plus performante. L’équipe participe également à la lecture et à la critique d’autres analyses : ce fut notamment le cas pour deux publications majeures portant sur la découverte d’un nouveau boson (un boson de Higgs) en septembre 2012 et sur le ″jet quenching″ en décembre 2010.
Les activités instrumentales se poursuivent sur la maintenance du TILECAL et sur son ″upgrade″ Phase II (à l’horizon 2022) dans le cadre de la haute luminosité HL-LHC.
Tout au long des années de R&D puis de l’histoire de la collaboration mondiale ATLAS (38, pays, 180 laboratoires, 3500 chercheurs), des membres de l’équipe ont occupé des fonctions importantes de ″management″.