DP Alice 10

L’expérience Alice
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Les objectifs
L’objectif d’Alice (A Large Ion Collider Experiment) est de produire en laboratoire un plasma de quarks
et de gluons, un état de la matière dans lequel ses constituants les plus élémentaires sont libres de se
mouvoir les uns par rapport aux autres, comme les électrons et les ions dans un plasma
« classique ». Un tel plasma est considéré comme l'
ancêtre de la matière nucléaire usuelle, dans la
mesure où, jusqu’à quelques microsecondes après le big-bang, l’Univers tout entier était dans cet
état.
La théorie de l’interaction forte qui maintient les quarks et les gluons confinés au sein des protons et
des neutrons dans la matière nucléaire ordinaire (prix Nobel 2004) prédit la formation d’un tel plasma
quand les noyaux d’atomes sont comprimés jusqu’à des densités de l’ordre de 10 fois la densité
nucléaire initiale. Les collisions d’ions lourds de plomb délivrés par le LHC permettront d’obtenir de
telles compressions. Pour chaque collision, le détecteur Alice détectera toutes les particules émises,
porteuses des informations sur les caractéristiques de ce plasma que sont sa température, son
extension, sa durée de vie, etc.
Le détecteur
Le détecteur Alice est actuellement en cours de montage. Il est constitué de multiples instruments
plongés dans un champ magnétique (produit par l’aimant de l’ancienne expérience L3 du LEP) dont
un spectromètre à muons. Ces instruments permettent d’identifier les particules émises à chaque
collision et de mesurer leur nombre (jusqu’à 40 000), leur quantité de mouvement, leur énergie et leur
trajectoire.
Conférence de presse CNRS/CEA – 8 octobre 2004
La participation française aux expériences du Cern
La contribution française
Les groupes français de l’IN2P3 et du Dapnia sont largement impliqués dans la conception et la
réalisation de plusieurs ensembles de détection :
- les 2 couches externes du trajectographe (ITS) au silicium (5,5 m2, 2,7 millions de signaux) au
centre de l’aimant L3 et autour du point de croisement des faisceaux pour la mesure des premiers
décimètres des traces des particules chargées,
- le spectromètre à muons, avec ses absorbeurs, ses blindages et son dipôle, équipé de 4
chambres à plaques résistives (140 m2, 21 000 signaux) pour l’identification des muons et de 10
chambres à fils (100 m2, un million de signaux) pour la mesure de leur trajectoire, munies ellesmêmes de 300 lignes de visées optiques (1 200 images) pour la connaissance de la position des
muons à quelques microns près dans l’espace,
- le détecteur (V0) à scintillation (64 compteurs) assurant le déclenchement des prises de données.
Environ 40 chercheurs et enseignants chercheurs travaillent pour Alice dans les laboratoires français.
Les équipes françaises impliquées
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Equipes IN2P3
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Laboratoire de physique corpusculaire (LPC Clermont – CNRS / Université de Clermont 2,
Aubière)
Institut de physique nucléaire de Lyon (IPNL – CNRS / Université de Lyon 1, Villeurbanne)
Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (Subatech – CNRS
/Université de Nantes / Ecole des Mines de Nantes, Nantes)
Institut de physique nucléaire (IPN – CNRS / Université de Paris 11, Orsay)
Institut de recherches subatomiques (IRES – CNRS / Université de Strasbourg 1)
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Service de physique nucléaire (SPhN)
Service d’électronique des détecteurs et de l’informatique (SEDI)
Service d’ingénierie des systèmes (SIS)
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Equipes Dapnia (CEA, Saclay)