maquette tam tam 19
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Éditorial les brèves du L l e v AL u No C i om da e ré té d . Augier, H. Ker ction : C ec, B . M a zoy er éro 19 - mars 2003 num Quelques mois se sont écoulés depuis le dernier numéro de Tam-Tam, et c’est l’occasion à présent de prendre des nouvelles des groupes et expériences. On verra notamment ici l’achèvement de deux épisodes du laboratoire (mais pas la fin des séries associées...) : la prise de données d’Eros et la construction des absorbeurs barrel d’Atlas. Profitonsen pour souhaiter aux participants de ces aventures autant de réussite pour la suite de leurs projets. A très bientôt et bonne lecture. Corinne Augier ATLAS : le dernier « absorbeur barrel » a été produit en février ! Dès les premiers prototypes « génériques » au début des années 1990, le groupe de Jean-Marie Noppe a pris la responsabilité de l'étude et de la fabrication des absorbeurs de ce qui allait devenir : le calorimètre électromagnétique « accordéon » d'ATLAS. En 1992, les 64 absorbeurs du premier prototype de grande dimension (2 m) étaient réalisés avec succès, ce qui fournissait une première validation des outillages et des procédés de fabrication. Suivit alors une période d'optimisation des paramètres, tenant compte de contraintes telles que le rayon extérieur du calorimètre, fixé par ATLAS. Cette optimisation, réalisée à l'aide du code GEANT3, a été produite sous la direction de Gaston Parrour. La forme des absorbeurs, telle qu'elle apparaît dans le Technical Design Report de 1996, était alors « gelée » pour de bon. A partir de là, de nouveaux outillages adaptés aux dimensions finales (3.2 m de longueur et 0.5 m d'envergure) associés à une fabrication en série étaient étudiés et réalisés, tant par le CERN (pour ce qui concerne la plieuse) que par le LAL (pour la colleuse absorbeurs et la colleuse barreaux). La production des absorbeurs du « module 0 » démarrait en 1998, avec quelques déboires : l'adhésion inoxprepreg-plomb était irrégulière, et même accompagnée parfois de l'apparition de « cloques ». Cette « maladie » fut heureusement résolue grâce à l'emploi de quelques ingrédients « secrets » 1 durant le lavage et le brossage du plomb, ainsi qu’au rinçage à l'eau désionisée qu'il fallut alors mettre en place. Gérard Guilhem, Louis Bonnemaison, Christian Bourgeois et Noël Greguric ont joué un rôle essentiel dans cette mise au point. Fin 1999, tout était prêt dans le hall IN2P3 et la production des 2048 absorbeurs de série pouvait démarrer. Partant de feuilles de plomb soigneusement triées et calibrées par nos amis de Paris, la fabrication met en jeu les opérations suivantes : lavage et brossage ; réalisation du sandwich inoxprepreg-plomb-prepreg-inox ; pliage ; polymérisation dans le moule de précision (colleuse absorbeurs) ; nettoyage ; collage des barreaux de précision (fourniture CERN) ; enfin, une métrologie finale est effectuée, de nouveau par Paris. Grâce à 3 techniciens du laboratoire (Jean Bonnenfant, Noël Greguric et Patrick Hallin) et à trois aides techniques recrutées sur CDD, un rythme de 4 absorbeurs par jour, et ce 4 jours/semaine (le cinquième étant dévolu à l'entretien des outillages), a progressivement été établi. Ceci bien sûr en respectant les tolérances de fabrication, avec typiquement une dispersion des épaisseurs inférieure à 40 microns. A ce rythme, il aura fallu trois ans pour venir à bout des 2048 pièces nécessaires. Le taux de rejet a été exceptionnellement bas, puisqu'il s'est établi au niveau de quelques pour mille. Les absorbeurs ainsi réalisés ont été livrés au LAPP Annecy, au CERN et à Saclay, où les 32 modules du « calorimètre barrel » ont été empilés, puis testés. Le LAL a largement pris sa part dans ces tests puisqu'environ le tiers des modules a été câblé par nos soins au CERN, puis testé dans le cryostat « test beam » également réalisé par le laboratoire. Tous les physiciens d’ATLAS aimeraient ici donner un coup de chapeau à Jean-Marie Noppe et à son équipe pour cette belle réalisation. Daniel Fournier NB : Il faut savoir que dans un calorimètre à échantillonnage se succèdent des couches de matériau dense (plomb) –les absorbeurs–, un milieu sensible –ici l'argon liquide–, et enfin un dispositif de lecture –ici des électrodes polyamides multicouches–, dont il sera question dans un prochain article... EROS: la fin d'une époque Le 1er mars 2003 au matin s'est terminée au Chili la dernière nuit de prises de données pour l'expérience EROS. Après 2433 nuits de bons et loyaux services, nous avons définitivement arrêté l'acquisition et fermé la coupole. Pour mémoire, rappelons ici que EROS a produit à ce jour 35 articles dans des revues internationales avec comité de lecture et 24 thèses ont été soutenues ou le seront prochainement. De nombreux articles sont encore à venir, puisque plus de 60% des données sont encore à analyser. Non seulement les résultats concernent les effets de micro-lentille gravitationnelle, pour lesquels EROS a été conçue, mais des contributions exceptionnelles ont été versées à l'étude des VIRGO : le premier tube sous vide Depuis le début du mois de mars, le premier tube de Virgo a été mis sous vide. Ce tube, de 1 mètre 20 de diamètre et de 3 km de long, représente le plus grand volume d'ultravide d'Europe, et le troisième dans le monde. Actuellement, la pression mesurée est comprise entre 4 10-7 mbars et 7 10-7 mbars, niveau nécessaire pendant la phase de mise au point de l'expérience. Ce niveau est obtenu avec seulement quatre stations de pompage, respectivement à 600, 1200, 1800 et 2400 m. La principale responsable de la pression résiduelle est l'eau, qui sera réduite de façon drastique d’ici environ un an, après le processus de « bakeout », consistant à chauffer le tube par passage de courant électrique pendant quelques jours. Après ce « bakeout », le vide devrait descendre au niveau nécessaire pour le fonctionnement de Virgo, soit environ 10-9 mbars. Le laboratoire a beaucoup contribué à cette réalisation, avec la conception et le suivi de la construction des modules de tube, les diaphragmes, le contrôle-commande du vide et les grandes vannes. Un premier faisceau laser devrait être envoyé sur le miroir d'extrémité à 3 km vers la fin du mois de mars et, au cours de cette même période, le deuxième tube sera sous vide. La mise au point de Virgo devrait reprendre au mois de mai. Matteo Barsuglia 2 supernovæ, des étoiles variables, et à la recherche d'objets animés de mouvements propres. Une fête aura lieu prochainement pour la fermeture de EROS, et un article-bilan plus complet sera proposé à cette occasion. Quelques dates importantes : - Le 6 juin 1990, le conseil scientifique du LAL approuve la participation de R. Ansari et de votre serviteur à l'expérience baptisée à l'époque « recherche de naines brunes ». - Le 20 septembre 1993, EROS annonçait les premières découvertes d'effets de micro-lentille gravitationnelle, conjointement avec une équipe américaine. L'article qui a rendu compte de cette découverte a été le quatrième article de physique le plus cité en 1994. Il a en outre eu l'honneur de représenter la France dans une capsule enterrée dans les fondations du VLT (Very Large Telescope) à l'observatoire du mont Paranal au Chili (voir Tam-Tam numéro 1). - Le 30 juin 1996 le dispositif EROS2, constitué du télescope actuel de 1 mètre de diamètre et de deux caméras de 8 CCD, commence à acquérir des données. - Le 18 juin 1998, le premier événement de franchissement de caustique est mesuré 24h/24 grâce à la collaboration d'observatoires situés en Afrique du Sud, en Australie et au Chili (voir Tam-Tam numéro 9). Marc Moniez Mouvements de personnel Commençons par l’envol de certains de nos chers collègues : les départs en retraite de Guy BOUVARD, JeanClaude JUMEL, Claude FRANÇOIS et Michel ROCH, qui sont partis exercer leurs talents sous d’autres aspects. Yves ARGENTIN a, quant à lui, bénéficié d'une mutation. Pour les nouveaux entrants, souhaitons la bienvenue à Didier JEHANNO et Olivier DUARTE au service électronique, à Thomas CHABAUD au SERA, à Matthieu BRIERE au SECAP, à Annie HUGUET et Isabelle VAULEON au service Missions. Delphine MONNIER-RAGAIGNE a rejoint l’équipe Auger et Martin LANDRIAU celle de Planck. 3 ARCHEOPS : Ça chauffe dans le 3 K Le 11 février dernier, l'équipe du satellite américain WMAP a rendu publics dans une conférence de presse 14 (d'un coup !) articles analysant les données prises pendant la première année de fonctionnement. Ces résultats avaient été tenus secrets jusqu'à la dernière minute. Ils renforcent considérablement ceux des expériences précédentes sur le rayonnement fossile (CMB), avec un gain d'environ un facteur deux en précision. Ils apportent surtout une grande confiance dans la méthode. En particulier, WMAP est la première expérience à mesurer le spectre angulaire de la polarisation du CMB, et la qualité de l'ajustement simultané des spectres de température et de polarisation est très impressionnante. De cette mesure est tirée une information surprenante sur l'époque de la formation des premières étoiles (~200 millions d'années) qui aurait eu lieu beaucoup plus tôt que ce que les autres méthodes d'observation le laissaient supposer. L'équipe Archéops a vécu, depuis le lancement de WMAP en juin 2001, sous la pression de cette concurrence de haut vol (ah, ah !). Initialement, nous pensions pouvoir faire jeu égal avec ce satellite qui dispose d'une technologie de détecteurs plus vieille que la nôtre... à condition de collecter 24 heures de données de qualité homogène sur l'ensemble de nos canaux. Malheureusement, la campagne de l'hiver 2000-2001 nous a fait revoir à la baisse nos ambitions sur la durée maximale des vols (demander les anciens Tam-Tam pour les épisodes précédents !). Un vol de 7 heures début 2001 nous a permis d'apprendre à corriger les effets systématiques propres à un vol ballon (balancements de la nacelle, émission de l'atmosphère, dérives de température, lumière parasite... ), et d'améliorer le dispositif pour la campagne de l'hiver 2001-2002. Notre vol de février 2002 fut un succès avec 12 heures de données d'excellente qualité. WMAP avait alors déjà accumulé quelques mois d'observations, et s'il choisissait de publier dès les 6 premiers mois de prises de données, nous étions pris de vitesse. S'il attendait de disposer d'un an d'observations, nous avions une petite chance, mais il fallait que nous publiions à l'automne... Nos informateurs nous faisaient savoir que WMAP fonctionnait sans problème et affinait régulièrement ses cartes du ciel... L'été fut studieux pour certains, et fin septembre, au cours d'une réunion mémorable, deux groupes ont présenté leurs analyses indépendantes du spectre de puissance... Après de longues réunions téléphoniques entre les laboratoires de Grenoble, d'Ile de France, de Toulouse, Oxford, Rome et Los Angeles, deux papiers furent soumis le 14 octobre. Nous étions nous-mêmes surpris de la puissance de notre résultat : notre mesure du premier pic Doppler était (comme prévu !) de loin meilleure que celle de nos prédécesseurs réunis, et nous permettait de confirmer, de manière indépendante des analyses d'explosions de Supernovæ, l'importance de la constante cosmologique. Puis vint le 11 février et le bonheur de voir, dans les publications de WMAP, les mesures d'Archéops en bonne place, signe d'une reconnaissance par la communauté du CMB. Comme une bonne nouvelle n'arrive jamais seule, l'In2p3 a sélectionné Archéops comme fait marquant de 2002... et c'est une physicienne du groupe qui a présenté les résultats d'Archéops à la conférence de Moriond électro-faible ! Francois Couchot 4