ATLAS
Le run 1 du LHC, avec des collisions proton-proton à 7-8 TeV, a permis la découverte du boson de Higgs fin 2012. L’analyse des données du run 2 de 2015 à 2018, à 13 TeV, a approfondi la mesure des propriétés de cette particule, sans révéler de nouveaux effets physiques non prédits par le Modèle Standard (MS).
Dans les années suivantes, la luminosité intégrée de 140 fb-1 a permis à ATLAS d’explorer de nouveaux canaux d’études et d’améliorer la précision des mesures des canaux existants, qu’il s’agisse de la mesure de processus rares du secteur électrofaible du Modèle Standard, de la caractérisation fine des propriétés du boson de Higgs et de ses couplages aux autres particules, ou de la recherche de manifestations directes de nouvelles résonances.
En parallèle de ces analyses, la préparation des différentes cures de jouvence du détecteur ATLAS a été poursuivie. Fort d’une grande expertise en mécanique et électronique, acquise lors de la conception, de la construction et de l’installation du calorimètre électromagnétique à argon liquide d’ATLAS (1995-2005), le groupe du LAPP a mené la conception, la réalisation, l’installation et la mise en route d’une nouvelle carte électronique de transmission des données pour le système de déclenchement de l’acquisition, LATOME. Cela a permis le passage d’un système analogique à un système de déclenchement numérique, augmentant ainsi la bande passante et le taux de collisions intéressantes, afin de répondre à la montée en luminosité du LHC.
Par ailleurs, une deuxième cure de jouvence est prévue pour 2027 au cours de laquelle l’électronique complète du calorimètre devra être remplacée. Le groupe travaille au développement de nouvelles solutions pour les parties étalonnage et électronique digitale de lecture du calorimètre. Ayant participé à la construction et à l’installation du détecteur à pixel IBL (Insertable B-Layer) en 2013 et 2014, le groupe a ensuite contribué à la conception et aux études de prototypage d’un nouveau détecteur de traces internes à pixel pour la phase à très haute luminosité du LHC (HL-LHC), prévue pour 2027. Le groupe se prépare à la fabrication de ce détecteur dans les prochaines années.
Activités du LAPP
Depuis le début de l’expérience ATLAS, le LAPP joue un rôle clé au sein de la Collaboration, marqué par la découverte en 2012 puis l’étude des propriétés du boson de Higgs. En plus de ses recherches pour détecter des signaux de physique inconnus, le groupe contribue à la gestion opérationnelle du détecteur. Il s’investit également dans la conception, la fabrication et le déploiement de nouveaux détecteurs pour répondre à l’augmentation de la luminosité des futures prises de données.
Thèses et habilitations soutenues
- Iro Koletsou – Soutenance de HDR – 20 dec. 2023 – 14h – Un guide vers la diffusion des bosons vecteurs
- Gitanjali Poddar – Soutenance de thèse – 6 oct. 2023 – Étude de la diffusion Z-photon et mise à niveau de la carte de calibration électronique à argon liquide avec le détecteur ATLAS
- Luka Selem – Soutenance de thèse – 27 sep. 2022 – Mesure des états de co-polarisation des bosons de jauge en production de paire WZ au LHC avec le détecteur ATLAS
- Luca Franco – Soutenance de thèse – 13 jan. 2022 – Mesures de précision des propriétés du boson de Higgs via la désintégration en deux photons avec l’expérience ATLAS
- Mohamed Belfkir – Soutenance de thèse – 15 sep. 2021 – Recherche de production de paires de bosons de Higgs au collisionneur LHC (CERN) : Premier test du potentiel de Higgs et recherche de nouvelle physique
- Louis Portales – Soutenance de thèse – 1 oct. 2020 – Observation de la production WZjj electrofaible, et études sur la suppression des jets d’empilement avec le détecteur ATLAS
- Olympia Dartsi – Soutenance de thèse – 3 oct. 2019 – Recherche de la production électrofaible de paires Zγ et mesure de la section efficace différentielle de production de Zγ en association avec deux jets dans l’ATLAS expérience du LHC
- Pierre Barroca – Soutenance de thèse – 30 sep. 2019 – Modélisation du refroidissement CO2 du détecteur à pixels ITk dans ATLAS
- Peter Johannes Falke – Soutenance de thèse – 20 sep. 2019 – Recherche de nouvelles résonances a haute masse dans l’état final dilepton et calibration du démonstrateur pour l’upgrade Phase-1 du calorimètre électromagnétique dans l’expérience ATLAS
- Saskia Moenig (Falke) – Soutenance de thèse – 17 sep. 2019 – Mesure des proprietes du boson de Higgs avec les donnees du Run 2 collectees par l’experience ATLAS
Collaboration
L’expérience ATLAS, menée au sein du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) au CERN, représente l’une des plus grandes collaborations scientifiques internationales. Plus de 3 000 scientifiques, ingénieurs et chercheurs de plus de 180 institutions dans plus de 40 pays participent à cette entreprise. Cette diversité souligne la portée mondiale de l’effort coopératif visant à comprendre les phénomènes fondamentaux de la physique des particules.
La France joue un rôle central au sein de la collaboration ATLAS. Le CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) et l’IN2P3 (Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules) sont les principaux acteurs de cette implication. Des laboratoires de renom tels que le LPNHE, IJCLab et le CPPM contribuent activement à la conception, la construction et l’exploitation du détecteur ATLAS.
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Au cours des onze années qui ont suivi sa découverte, l’étude du boson de Higgs est devenue l’un des principaux moyens d’élucider la structure fondamentale de l’univers. Les mesures précises des propriétés du boson de Higgs comptent parmi les outils les plus puissants dont disposent les physiciens pour mettre à l’épreuve le modèle standard - et maintenant, c’est au tour de la masse du boson de Higgs.