Calorimétre electromagnétique ATLAS

[invite615231cf]

Bonjours à tous!!


En me renseignant sur le fonctionnement du calorimètre électromagnétique de l'expérience ATLAS au CERN j'ai buter sur une notion : en fait le calorimètre "freine" les particules pour pouvoir calculer leur énergie donc c'est pour cette raison que les concepteurs on utilisés du plomb mais la ou je bloque un peu c'est pourquoi utilisent-t-ils de l'argon liquide?J'ai trouvé ça comme explication : "où se déposent des charges créées par les particules qui le traversent, recueillies par des électrodes de lecture pour former un signal électrique" comme explication de l'utilisation de l'argon liquide!

Je voit bien le schéma général : la particule (ici un électron) entre dans le calorimètre, dans celui ci elle est freiner grâce au coefficient d'atténuation linéaire élevé du plomb, après je voit bien l'utilité d'un milieu sensible pour permettre de voir ou la particule s'est arrêtée, mais alors pourquoi de l'argon liquide?Par cout?A cause du poids?De la température de 88K?

Voila pour mes questions!En vous remerciant d'avance!
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[invite8ef897e4]

Bonjour

pourquoi de l'argon liquide?

evidemment, lorsque tu depenses de l'argent publique, tu dois prendre tous les criteres en considerations
Ce qui est generalement mis en avant comme qualites qui ont motive leur choix, c'est a la fois la linearite de la reponse (proportionnelle a l'energie dans la gamme utile) et la resistance (durete) aux radiations.

[invite615231cf]

D'accord donc en fait l'argon liquide n'est pas vraiment le seule fluide qui pourrait faire l'affaire, mais c'est le plus adapté à toute les contraintes!

Merci de t'as réponse!!

[invited741ff8c]

Bonjours à tous!!


En me renseignant sur le fonctionnement du calorimètre électromagnétique de l'expérience ATLAS au CERN j'ai buter sur une notion : en fait le calorimètre "freine" les particules pour pouvoir calculer leur énergie donc c'est pour cette raison que les concepteurs on utilisés du plomb mais la ou je bloque un peu c'est pourquoi utilisent-t-ils de l'argon liquide?J'ai trouvé ça comme explication : "où se déposent des charges créées par les particules qui le traversent, recueillies par des électrodes de lecture pour former un signal électrique" comme explication de l'utilisation de l'argon liquide!

Je voit bien le schéma général : la particule (ici un électron) entre dans le calorimètre, dans celui ci elle est freiner grâce au coefficient d'atténuation linéaire élevé du plomb, après je voit bien l'utilité d'un milieu sensible pour permettre de voir ou la particule s'est arrêtée, mais alors pourquoi de l'argon liquide?Par cout?A cause du poids?De la température de 88K?

Voila pour mes questions!En vous remerciant d'avance!

Hello,

L'électron est, comme tu l'as dit, freiné par les atomes de plomb du calorimètre. Il émet un rayonnement Bremmstrahlung ce qui conduit à une gerbe de particules secondaires, photons, électrons, positrons. Ensuite, ces électrons secondaires ionisent l'argon liquide ce qui libère encore d'autres électrons d'ionisation qui vont migrer vers les électrodes. L'intérêt de l'argon, c'est comme l'a dit humanino que le courant d'ionisation est proportionnel à l'énergie de la particule. D'autre part, il me semble que le fait que ce soit un matériau noble est important parce qu'il ne sera pas "pollué" par des ions résiduels.

Le fait qu'il soit liquide (d'où la température à 80K) tient à ce que la longueur de radiation dépend de la densité du matériau. Si on veut un calorimètre efficace, il faut qu'il soit assez profond pour contenir toute la gerbe électromagnétique (ie. environ 20 fois la longueur de radiation). Plus les matériaux utilisés sont denses, plus la longueur de radiation est petite et plus on peut faire un détecteur compact.

Enfin, le choix final du matériau est un compromis coût-efficacité qui a été sans doute favorable à l'argon liquide.

Voici une thèse qui donne pas mal d'informations surtout dans le chapitre 2 et l'annexeA :These OMartin

JadA

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite615231cf]

Merci à toi Jada je vais voir ça de suite!!

[invite615231cf]

Je viens de me renseigner sur le rayonnement de Bremsstrahlung dont tu me parler! En fait ce type de rayonnement n'est constitué que de photon, c'est le principe d'ailleurs utilisé dans les synchrotrons pour crée des X en faisant varié la direction d'un électron! Donc dans le calorimétre le changement de direction ne donne que des photons!! Donc la création de positron et d'électrons est du à la création de paire c'est ça?

[invited741ff8c]

Je viens de me renseigner sur le rayonnement de Bremsstrahlung dont tu me parler! En fait ce type de rayonnement n'est constitué que de photon, c'est le principe d'ailleurs utilisé dans les synchrotrons pour crée des X en faisant varié la direction d'un électron! Donc dans le calorimétre le changement de direction ne donne que des photons!! Donc la création de positron et d'électrons est du à la création de paire c'est ça?

Oui exactement.