CALorimètre Intégré pour une approche IMAgeur des futures eXpériences HEP – CALIIMAX-HEP

Titre : CALorimètre Intégré pour une approche IMAgeur des futures eXpériences de physiques des hautes energies (HEP)
Mots clés : physique des accélérateurs et des particules, imaging calorimetry, particle flow algorithm, power pulsing, PIN diodes
Partenaires : Laboratoire Leprince-Ringuet (UMR7638), Laboratoire de l’Accelerateur Linéaire (UMR8607)
Debut : 01/01/2011
Fin : 01/01/2014
Montant demandé : 406 000 eur
Résumé :
La brisure de symétrie electrofaible est un sujet central de la physique des particules. Le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) à Geneve devrait apporter de nombreuses réponses mais une étude complète nécessitera des collisions lepton-lepton. Un immense effort de R&D prépare les prochaines expériences auprès d'un futur collisionneur linéaire (ILC, CLIC,...) depuis plusieurs années.
Des concepts de détecteurs ont été étudies jusqu'au stade de la lettre d'intention dans le cas de l'International Large Detector aupres de l'ILC. Le rôle de la communauté française est éminent.
Un nouveau concept est défendu par le LLR et le LAL, basé sur des calorimètres très granulaires et compacts : l'"imagiing calorimetry". Ces calorimètres auront une résolution environ 1000 fois supérieure à la génération précédente. Le gain sur la résolution des jets est proche d'un facteur 2. Il en est supérieur pour la luminosité.
Ce projet ANR vise a construire et tester un calorimètre de volume suffisant pour valider le concept et comportant 30000 voies pour un volume de 4 dm3. Il s'agit de capitaliser les résultats des R&D précédemment réalisés d'une part et de permettre aux partenaires un positionnement stratégique sur la scène internationale d'autre part.
Les objectifs sont doubles : techniques et scientifiques. Techniquement la réalisation du détecteur est un chalenge : électronique pulsée en champ magnétique fort (4 T), microchip intégré dans l'épaisseur des circuit imprimés, structure composite. D'un point du vue scientifique il s'agit de valider le concept sur la base de données expérimentales proprement analysées et de constituer une base de connaissance sur ce type de calorimètres.
Un autre aspect du projet est d'étudier les optimisations nécessaires afin de valoriser le prototype auprès de collaborations scientifiques existantes ou en devenir.