Depuis la découverte du boson de Higgs en 2012, les efforts des expériences LHC sont focalisés sur la recherche de
phénomènes nouveaux, au-delà du Modèle Standard. Un des aspects importants dans la comparaison entre les observations
et la théorie est d’être capable de normaliser aussi précisément que possible les observations par rapport à la théorie,
donc de mesurer aussi précisément que possible la luminosité de l’accélérateur. L’objectif est d’atteindre une précision
meilleure que 1% au cours des prochaines années, ce qui est un facteur deux à trois meilleur que la précision atteinte
actuellement.
Lors du redémarrage du LHC début 2022, il est prévu d’accroître la luminosité de la machine d’un facteur deux environ.
Pour exploiter au mieux cette augmentation de luminosité, le système de déclenchement du calorimètre a été largement revu. Il sera basé sur l’analyse en temps réel des signaux numérisés à la volée.
Une caractéristique importante de ce nouveau système de déclenchement est sa capacité à mesurer pour chaque collision
entre deux paquets de protons l’énergie totale déposée dans le calorimètre. Combiné à la stabilité, l’excellente
linéarité et à l’uniformité de réponse du calorimètre à argon liquide d’ATLAS, le nouveau système de déclenchement offre
le potentiel d’une mesure de la luminosité avec d’excellentes caractéristiques en termes de linéarité et de stabilité.
Une voie très prometteuse est l’utilisation de réseaux de neurones pour analyser les données.
Une autre caractéristique du système de déclenchement est sa capacité unique à garder trace de l’historique des
interactions dans le détecteur sur un temps nettement plus long que ce que peut faire le système de lecture central.
Ceci permettra à terme, pour les prises de données prévues au-delà de 2025 de compenser en temps réel l’effet de la
charge d’espace générée sur la mesure d’énergie du détecteur. Surtout, cette caractéristique ouvre la possibilité de
détecter des particules dont la désintégration survient longtemps (plusieurs dizaines ou centaines de ns, à comparer
aux 25 ns entre deux croisements consécutifs) après leur création, donc lentes et très massives, presque jusqu’à la
limite cinématique de 7 TeV, bien au-dessus de la limite atteignable par des techniques de recherche plus classiques. De
telles particules apparaissent dans de nombreuses classes de modèles supersymétriques.
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