LE LARGE HADRONS COLLIDER ET SES DETECTEURS

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AU DELA DU MODELE STANDARD

De nouveaux modèles théoriques ont étéélaborés afin d’essayer de construire un mo− dèle plus complet, notamment en prenant en compte l’interaction gravitationnelle.
Ainsi de nombreux modèles sont apparus et parmi ceux− ci une classe de modèles dits supersymétriques. Cette classe de modèles est à l’heure actuelle celle sur laquelle sont fondés la plupart des espoirs. Ceci est d’autant plus vrai qu’ils ouvrent la voie vers ce que l’on pourrait appeler une nouvelle physique des particules.

LES MODELES SUPERSYMETRIQUES (SUSY)

Les modèles supersymétriques (SUSY) sont basés sur l’introduction d’une nouvelle symétrie entre bosons et fermions. La première conséquence de la présence de cette sy− métrie est l’introduction pour chacune des particules bosoniques et leptoniques de nou− veaux partenaires dit supersymétriques. Aux électrons, neutrinos, quarks et autres sont associés de nouveaux compagnons supersymétriques de même masse.
Aucun signe de l’existence de superparticules n’a pour l’instant étéconstaté, ce qui a mené les physiciens à supposer que la symétrie que l’on a introduite doit être brisée. Cette brisure a parmi ses conséquences, de permettre de décaler la gamme de masse de ces superparticules et ainsi d’expliquer leur non− observation.
L’existence de ces superparticules pourrait également permettre d’apporter une solu− tion au problème de la nature de la matière noire de l’univers qui reste encore une énigme.

LE MODELE MSSM

L’introduction d’une supersymétrie peut bien évidemment être appliquée au modèle standard. On définit ainsi le Modèle Super− Symétrique Minimal (MSSM) qui n’est que l’extension SUSY du modèle standard pour lequel on a minimiséle nombre de nouvelles particules introduites.
Par convention, il a étédécidéde nommer les partenaires supersymétriques des parti− cules du modèle standard par le nom de s− particules. Ainsi le partenaire de l’électron est le s− électron. En dehors de cette cohorte de particules supersymétriques supplémentaires il existe une autre différence qui caractérise le MSSM et ceci concerne le boson de Higgs. En effet dans le modèle MSSM deux doublets de Higgs sont nécessaires pour générer les masses des fermions ce qui implique que la brisure de symétrie est constituée non pas de un boson de Higgs mais de cinq. On s’attend donc à avoir dans ce cas, deux bosons de Higgs scalaires chargés H±, deux scalaires neutres H et h et enfin un pseudo− scalaire A.
Ce dernier point a son importance car la découverte de plus de un boson de Higgs sera la preuve indirecte de la validitédes modèles supersymétriques et donc de l’existence des particules supersymétriques.

LE MODELE SUGRA

On vient de voir le modèle supersymétrique minimum qui comme le modèle standard présente encore l’inconvénient de ne pas tenir compte de l’interaction gravitationnelle. C’est pourquoi il existe un modèle dit de SUper GRAvité.
Le modèle SUGRA introduit également une brisure de symétrie mais dans un modèle dit de grande unification (GUT). Le modèle de grande unification est une théorie qui présente les différentes interactions comme le résultat d’un découplage d’une unique in− teraction fondamentale. Dans ce modèle les trois interactions, forte, électromagnétique et faible ne seraient dans la gamme d’énergie de 1016 GeV qu’une seule et même force.

LES RECHERCHES ACTUELLES

Dans les deux sous− chapitres précédents nous avons passéen revue, de faç on som− maire, la théorie de base de la physique des particules. Nous avons vu le bestiaire des particules prédites par le modèle standard, ainsi que l’existence de particules vectrices d’interactions et même de faç on extrêmement superficielle l’existence de nouveaux mo− dèles. Cependant il ne faut pas pour autant imaginer ou croire que « tout est fait » et que la physique des particules est une branche de la physique gelée où tous les domaines de recherche ont étéexploités .
De nombreuses questions restent posées, comme la validitédes modèles supersymé− triques, ou l’existence du boson de Higgs. Sont aussi menées des recherches pour affiner les mesures et la connaissance des particules déjà découvertes.

LE BOSON DE HIGGS

Comme exposéprécédemment le boson de Higgs est la dernière particule prédite par le modèle standard non encore observée. Ceci représente une motivation importante pour une grande part de la communautédes physiciens des hautes énergies. Le LEP durant ses dernières années de fonctionnement s’était fixéparmi ses buts la découverte de ce boson.
Les non− observations du Higgs ne sont pas pour autant des échecs car elles permet− tent de fixer des limites sur le modèle, et ainsi de définir des domaines possibles pour l’existence de ce boson. On définit ainsi des domaines d’exclusion de masses qui restrei− gnent les domaines de recherche des futures expériences.
− Dans le modèle standard.
On s’attend donc dans le cadre du modèle standard à l’observation d’un boson de Higgs. Aucune prédiction théorique n’est possible pour définir sa région de masse, seules des contraintes issues de l’observation peuvent êtres posées. Les études réalisées auprès d’autres accélérateurs excluent de faç on certaine un Higgs de moins de 80 GeV. Les der− nières études menées au LEP donnent même comme limite inférieure : mH > 107 GeV. Pour ce qui est de la limite de masse supérieure elle est de : mH < 1 TeV. Cette limite supérieure vient de la condition de non− violation de l’unitaritédans ce secteur de masse.
Le graphe (Figure 3) présente les taux de branchement des principaux canaux de dés− intégration du boson de Higgs dans le cadre du modèle standard en fonction de la masse du Higgs.

LA LUMINOSITE

Cette contrainte de rareté nécessite d’accumuler un maximum de statistique, ce qui implique de la part des accélérateurs qui sont susceptibles de faire cette physique de pro− duire un maximum de situations observables. Cela est possible par une luminositéélevée de l’accélérateur. La luminosité d’un accélérateur de particules correspond au taux de collisions de particules que l’on produit en son sein.
La contre− partie d’une luminosité élevée est bien sûr que le nombre d’observations sera plus abondant et donc que la quantité d’informations à analyser sera plus consé− quente.

L’ENERGIE

L’autre paramètre important pour la physique étudiée est l’énergie qui sera disponible pour produire les phénomènes physiques. En effet les créations de particules nécessitent d’atteindre un certain seuil en énergie, à partir duquel elles peuvent se matérialiser.
Les accélérateurs de la nouvelle génération franchissent et franchiront la barre du TeV, ce qui représente une véritable avancée par rapport aux instruments précédents qui se situent autour de la centaine de GeV. Cela reste néanmoins encore très éloignédes va−leurs que peuvent fournir des sources de rayonnements naturelles telles que le rayonne− ment cosmique. Ici aussi comme pour l’augmentation de la luminosité, l’augmentation de l’énergie apporte certes un gain de potentiel de production de particules, mais aussi aug− mente notablement la quantitédes particules produites et donc aussi la difficultéd’ana− lyse.
Pour résumer les besoins techniques que nous impose la physique que l’on souhaite faire, on peut dire que la raretédes phénomènes recherchés nous conduit à produire un maximum d’observations en un minimum de temps. Cela est possible par l’augmentation de la luminositédes accélérateurs. Mais aussi les seuils d’apparition de ces phénomènes recherchés nous obligent à voir à la hausse les énergies que peuvent produire ces accélé− rateurs. Dans un cas on augmente la fréquence de nos observations, et dans l’autre on augmente la taille de ces observations, ce qui correspond dans tous les cas à une aug− mentation importante du flot de données à analyser et bien sûr augmente parallèlement les contraintes sur les moyens de détections, nécessitant ainsi des détecteurs de plus en plus complexes et de plus en plus rapides en réponse.

LES ACCELERATEURS

Les accélérateurs de particules représentent la gamme d’instruments qui permettent aux physiciens de sonder la matière. Ils sont utilisés pour créer les conditions notamment énergétiques, dans lesquelles de nouveaux phénomènes sont susceptibles d’avoir lieu.
A l’heure actuelle la quasi− totalitédes accélérateurs sont de type circulaire : les parti− cules suivent une trajectoire circulaire qui les fait passer régulièrement dans des cavités accélératrices où elles gagnent de l’énergie. Ainsi tour après tour elles s’accélèrent. La contre− partie de ce système est la difficultérencontrée pour maintenir la trajectoire cir− culaire au fur et à mesure du gain d’énergie du faisceau. Cette trajectoire circulaire est engendrée par un système de champs magnétiques très intenses qui s’appliquent à l’en− semble du faisceau. Le gain en énergie lui, est réalisépar un ensemble de cavités radio− fréquence (cavités RF) où règne un champ électrique qui accélère les particules.
Il existe une autre faç on d’avoir accès à des particules très énergétiques. On ne peut pas parler à vrai dire d’accélérateur, car il s’agit en fait d’utiliser ce que la nature met à notre disposition, à savoir les rayonnements cosmiques. Les rayonnements cosmiques sont pour la majoritéd’entre eux beaucoup plus énergétiques que le plus puissant des ac− célérateurs de construction humaine. Cependant, en plus de ne pas connaître initialement la nature des particules mises en jeu, ces rayonnements présentent l’inconvénient de ne pas être contrô lés en temps et en espace. C’est à dire que contrairement à un accélérateur artificiel, on ne contrô le pas le faisceau de particules accélérées. De plus pour une partie d’entre eux, il est nécessaire d’aller observer dans l’espace ce qui complique considéra− blement les possibilités d’observations.

LES COLLISIONNEURS

Pour atteindre des énergies de l’ordre du TeV la solution la plus appropriée consiste à utiliser une gamme d’accélérateurs appelés collisionneurs.
Les collisionneurs présentent l’avantage de fournir dans le centre de masse une éner− gie équivalente à quasiment le double de celle du faisceau produit. Le principe est extrê− mement simple, contrairement à la réalisation. Il consiste à projeter de faç on frontale deux faisceaux de particules en un point où se trouve un détecteur et cela pour observer les produits de la collision. En réalitéon ne projette pas des faisceaux continus de parti− cules, mais plutô t des faisceaux constitués de paquets de particules.
Les accélérateurs à cible fixe se différencient des collisionneurs notamment par le fait que la totalitédes produits de la collision sont projetés en avant du point de collision. Il est donc seulement nécessaire de construire un détecteur sur cette partie avant. Dans ce cas on doit alors prendre en compte l’effet d’entraînement qui contient l’ensemble des produits de la collision dans un faible angle au solide. Pour un collisionneur le problème est tout autre: les produits de la collision peuvent aussi bien être présents en avant qu’en arrière du point de collision, ce qui nécessite de construire des détecteurs qui englobent le point d’impact sur 4 stéradians.
Une autre caractéristique vient du fait que, pour des accélérateurs de haute énergie (collisionneurs compris), il est indispensable d’injecter les particules constituant le fais− ceau avec une certaine énergie initiale. Il est nécessaire d’employer des accélérateurs de moindre importance pour injecter les particules dans les accélérateurs de haute énergie. C’est pourquoi les accélérateurs d’ancienne génération sont généralement reconvertis en injecteurs pour les instruments de nouvelle génération. C’est notamment le cas au CERN où le PS (Synchrotron à Protons) et le SPS (Super Synchrotron à Proton) servent doréna− vant d’injecteurs pour le LEP et pour le futur LHC.
Il existe une faç on efficace de gagner encore de l’énergie. Cette méthode consiste non pas à projeter des leptons, comme c’était le cas au LEP, mais des hadrons, qui présentent l’avantage de moins produire de rayonnement synchrotron que les leptons, ce qui est un grand avantage pour atteindre des énergies élevées. Par contre les hadrons ont l’inconvé− nient (par rapport aux leptons) de ne pas être des particules élémentaires mais un agrégat de quarks. Cela a pour conséquence que l’énergie est portée par plusieurs particules élé− mentaires et non pas une seule comme c’est le cas avec un collisionneur leptonique. L’énergie totale par particule du faisceau s’en trouve ainsi divisée. Bien sûr les difficultés techniques sont notablement différentes entre un collisionneur leptonique et un hadroni− que, ne serait− ce que par le fait que l’énergie augmentant, il est nécessaire d’avoir des systèmes de courbure de faisceaux plus puissants.
Il existe actuellement un collisionneur hadronique près de Chicago, le TEVATRON, qui permet d’atteindre une énergie de 2 TeV par des collisions de type proton− antipro− ton.

LE TEVATRON

Le TEVATRON est un collisionneur hadronique qui se trouve au FERMILAB à cô té de Chicago. Il est entréen service en 1987 et permet d’atteindre une énergie dans le cen− tre de masse de l’ordre de 2 TeV. Deux expériences, CDF [10]et DØ [9], sont installées auprès de cet accélérateur qui doit rester en service pendant encore quelques années.
Le TEVATRON, suite à une première campagne de prise de données, a étéarrêtéafin d’augmenter ses performances, notamment sa luminositéqui doit passer de 0,16.1031 cm− 2s− 1 à 5.1031 cm− 2s− 1 et son énergie de 1,8 à 2 TeV.
Le principal avantage d’utiliser une particule et son antiparticule dans un collision−neur est qu’il n’est pas nécessaire d’avoir un système magnétique de courbure très com− plexe. En effet les deux faisceaux qui circulent en sens opposés sont dans ce cas courbés par le même champ magnétique. Par contre le taux de production d’antiprotons et surtout leur conditionnement en paquet n’étant pas facile, il en résulte une limite de luminosité.
Le TEVATRON est à l’origine de l’observation du quark top, dernier des 6 quarks prédits par le modèle standard.

LE LEP

Le LEP (Large Electron Positron collider) est un collisionneur leptonique situé au CERN, sur la frontière franco− helvétique. Construit durant les années 1980 il est entréen service en 1989 et vient de s’arrêter il y a quelques mois pour laisser la place à un colli− sionneur de nouvelle génération. Il était équipéde quatre détecteurs : ALEPH, DELPHI, OPAL et L3.
Le succès du LEP notamment par ses études spectroscopiques sur le Z0, a conduit les états membres du CERN à étudier la construction de son successeur, le LHC, qui sera contrairement à son «concurrent» américain un collisionneur proton− proton permettant d’atteindre une énergie de 14 TeV et cela avec une luminositétrès élevée. Il entrera en fonction courant 2005 et sera le plus puissant instrument d’investigation de la matière au monde.

LE LHC: Large Hadron Collider

Alors que le LEP commenç ait à peine à accélérer ses premiers électrons, des discus− sions ont étéengagées afin de définir les spécificités de son successeur. Il était évident que l’accélérateur qui devrait se substituer au LEP serait orientépour la découverte si possible du boson de Higgs
Ainsi dès 1994 le Conseil du CERN décida de construire le Large Hadron Collider dont la mise en service est prévue courant 2005.

GENERALITES

Le LHC sera un collisionneur qui dans un premier temps accélérera deux faisceaux de protons mais qui pourra également faire collisionner des faisceaux d’ions notamment de plomb.
Quatre points de collisions sont prévus auprès desquels prendront place quatre détec− teurs : deux détecteurs dit généraliste ATLAS et CMS, et deux détecteurs plus spécifi− ques que sont LHCb et ALICE.

SITUATION GEOGRAPHIQUE

L’un des coûts les plus important dans la construction d’un accélérateur vient de la partie de génie civil nécessaire à la mise en place de l’instrument. En effet les accéléra− teurs actuels sont placés dans des tunnels circulaires de plusieurs kilomètres de long qui se situent enfouis profondément sous terre. C’est notamment le cas du LEP qui se trou− vait dans une galerie circulaire de 27 km de long situésous la frontière franco− helvéti− que.
Afin de minimiser les coûts de construction du LHC, il fut décidéqu’il devrait pren− dre place dans la même galerie que celle du LEP. Ceci impose que les deux machines ne pourraient pas cohabiter, la naissance du LHC signifiant alors la mort du LEP.

LA COLLABORATION

La réalisation d’un tel instrument ne peut pas être supportée par une seule nation mais uniquement par un ensemble. Le LHC sera le fruit d’une collaboration qui regroupe la plupart des pays ayant des programmes de recherches en physique des particules. Les re− tombées des développements techniques sont nombreuses et enrichissantes pour une multitude de sociétés et cela dans de nombreux domaines.

LES CARACTERISTIQUES

Les caractéristiques du LHC ont nécessitéd’importants efforts d’ingénierie et des dé− veloppements spécifiques ont dû être réalisés, notamment en ce qui concerne les champs magnétiques nécessaires pour rendre la trajectoire des faisceaux circulaires. Regardons un peu en détail les principales caractéristiques techniques et physiques de ce collision− neur.

L’ENERGIE

On a vu précédemment que l’énergie que fournit l’accélérateur dans le centre de masse doit être la plus importante possible pour révéler des phénomènes nouveaux. Le LHC sera capable de produire deux faisceaux de proton de 7 TeV chacun qui permettront d’atteindre dans le centre de masse une énergie de 14 TeV. Dans le mode collisionneur ionique le LHC pourra accélérer deux faisceaux d’ions qui fourniront dans le centre de masse une énergie de plusieurs centaines de TeV.
Le gain en énergie apportépar le LHC est énorme, près d’un facteur sept par rapport au TEVATRON. Le LHC sera le plus puissant accélérateur de particules au monde, et vraisemblablement le dernier des grands collisionneurs circulaires.

LA LUMINOSITE

L’autre point important dans la définition des caractéristiques d’un accélérateur est sa luminosité, c’est à dire le taux auquel il produit des collisions. Il est prévu deux périodes de fonctionnement du LHC, une première dite de « basse luminosité » (1033 cm− 2 s− 1) et une dite de « haute luminosité » ou luminositénominale (1034 cm− 2 s− 1). Ceci correspond pour une année de fonctionnement à haute luminositéà une luminositéintégrée de 100 fb− 1.
Cette luminositéa notamment étéatteinte par une focalisation, donc une densification, des faisceaux mais aussi par une réduction de l’espacement temporel entre les paquets de protons. Typiquement le LHC produira une collision toutes les 25 nanosecondes ce qui correspond à une fréquence de 40 MHz.
La première année de mise en fonctionnement de l’accélérateur sera une année à basse luminosité. Elle correspondra à la période durant laquelle on va essentiellement com− prendre le fonctionnement de l’accélérateur et surtout des détecteurs. C’est aussi une pé− riode durant laquelle des études particulières peuvent être envisagées, étant donnéle ni− veau de bruit moindre générépar une luminositéplus faible. La basse luminositéprésen− tant un avantage pour certaines études, notamment de physique du b, le LHC la produira de faç on discontinue durant toute sa durée de fonctionnement.
La haute luminositéest la luminositénominale pour laquelle l’accélérateur a étédéfi− ni. C’est cette valeur que fournira l’accélérateur la plus grande partie de sa vie. Bien sûr il y a toujours des études menées pour éventuellement augmenter encore un peu cette va− leur.

LES FAISCEAUX

Comme nous l’avons vu précédemment, la partie active d’un collisionneur est consti− tuée des deux faisceaux. Dans le cas du LHC ont aura affaire à un collisionneur qui con− trairement au TEVATRON ou au LEP ne projettera pas deux faisceaux de nature diffé− rente (particule contre antiparticule) mais deux faisceaux constitués de la même particule : le proton.
Les protons seront dans un premier temps accélérés par un accélérateur linéaire (LINAC) avant d’être injectés dans le PS où ils atteindront une énergie de 25 GeV après quoi ils seront injectés dans le SPS qui va pousser leur énergie jusqu’à 450 GeV. Enfin de là ils atteindront le LHC où aura lieu la dernière phase d’accélération, jusqu’à une énergie de 7 TeV.
Là , les deux faisceaux seront composés de 2808 paquets, chacun comprenant 1011 protons qui se croiseront toutes les 25 nanosecondes. A chaque tour, les paquets de pro− tons de chaque faisceau traverseront 8 cavités accélératrices radio fréquence.

LES AIMANTS DE COURBURE

Le fait d’installer le LHC dans le même tunnel que celui du LEP a nécessairement posé le problème de savoir comment tenir les faisceaux dans le rayon de courbure du tunnel. En effet, à rayon de courbure égal et à énergie plus élevée il est nécessaire d’ap− pliquer un champ magnétique plus intense.
Pour maintenir la trajectoire d’un faisceau de 7 TeV sur un anneau de 27 km de long, il est nécessaire d’y appliquer un champ magnétique de l’ordre de 8,4 Tesla. Il faut éga−lement garder à l’esprit qu’au moment de l’injection des protons dans le LHC, ils n’au− ront une énergie que de 450 GeV ce qui nécessitera seulement un champ magnétique de 0,5 Tesla.
La seule solution techniquement possible est l’utilisation d’aimants supraconducteurs. De plus afin de gagner de la place, mais aussi afin de permettre de n’avoir à installer qu’un seul système de cryostat pour les aimants, il a étédécidéde placer les deux tubes à vide contenant les faisceaux dans une même structure mécanique. Ainsi on n’a besoin que d’un aimant supraconducteur dipolaire pour l’ensemble des deux faisceaux.

DETECTEUR INTERNE OU DE TRACE

Le détecteur interne est le plus proche du point de collision des protons. C’est donc le premier qui sera traversépar les produits de la collision. Mais c’est aussi celui qui sera soumis à la plus forte dose de rayonnement, ce qui a pour conséquence de devoir prendre en compte ce paramètre dès sa conception, notamment en prenant en compte sa durée de vie et la possibilitéde le remplacer après une certaine période. C’est un cylindre de 6,8 mètres de long pour un rayon maximal de 1,15 mètres.
Le détecteur interne est un ensemble de trois détecteurs différents. L’objectif des ces trois détecteurs est le même : cartographier la trajectoire des différentes particules qui les traversent, d’où le nom de détecteur de traces. Les détecteurs de traces sont en fait capa− bles de traquer les particules chargées comme les électrons ou les positrons. Par contre, ils sont incapables de voir les particules neutres comme le photon. La connaissance des traces, couplée à la présence du champ magnétique générépar le solénoïde, permet de remonter à certaines caractéristiques physiques des particules comme l’impulsion, la charge, mais aussi de déterminer la position des vertex secondaires.

LES CONTRAINTES SUR LES TRIGGERS

Le système de déclenchement d’ATLAS doit répondre à un ensemble de contraintes qui sont: Accepter tous les événements potentiellement intéressants au niveau de la physique. Cela nécessite l’utilisation d’algorithmes de qualitéafin d’éliminer la possibilitéde biaiser la sélection. Rejeter au maximum les bruits de fond d’origines diverses, afin d’enrichir l’échantillon en événements intéressants.
Flexibilité : on veut dans une certaine mesure pouvoir changer les critères de sélection des événements.
Respecter les contraintes de temps, la sélection devant s’effectuer dans le temps qui lui est imparti.
Sécurité des données: on veut être sûr de ne pas perdre des événements potentiellement intéressants durant la phase de sélection.

Table des matières

CHAPITRE 1 LES PARTICULES AUJOURD’HUI
1.1 LE MODELE STANDARD
1.1.1 LES DIFFERENTES FAMILLES
1.2 LES LIMITES DU MODELE STANDARD
1.3 AU DELA DU MODELE STANDARD
1.3.1 LES MODELES SUPERSYMETRIQUES (SUSY)
1.3.2 LE MODELE MSSM
1.3.3 LE MODELE SUGRA
1.4 LES RECHERCHES ACTUELLES
1.4.1 LE BOSON DE HIGGS
1.4.2 LES SUPERPARTICULES
1.4.3 LES ETUDES MENEES
1.5 LES SIGNATURES PHYSIQUES
1.5.1 LES DIFFERENTES SIGNATURES
1.5.2 LES PERFORMANCES A ATTEINDRE
1.6 RESUME
CHAPITRE 2 LE LARGE HADRONS COLLIDER ET SES DETECTEURS
2.1 LES BESOINS
2.1.1 LA LUMINOSITE
2.1.2 L’ENERGIE
2.2 LES ACCELERATEURS
2.2.1 LES COLLISIONNEURS
2.2.2 LE TEVATRON
2.2.3 LE LEP
2.3 LE LHC: LARGE HADRON COLLIDER
2.3.1 GENERALITES
2.3.1.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE
2.3.1.2 LA COLLABORATION
2.3.2 LES CARACTERISTIQUES
2.3.2.1 L’ENERGIE
2.3.2.2 LA LUMINOSITE
2.3.2.3 LES FAISCEAUX
2.3.2.4 LES AIMANTS DE COURBURE
2.4 LES EXPERIENCES AUTOUR DU LHC
2.4.1 ALICE : A LARGE ION COLLIDER EXPERIMENT
2.4.1.1 : LES OBJECTIFS D’ALICE
2.4.2 LHCB : A LARGE HADRON COLLIDER BEAUTY EXPERIMENT
2.4.3 CMS : COMPACT MUON SOLENOID
2.5 ATLAS : A TOROÏDAL LHC APPARATUS
2.5.1 CARACTERISTIQUES GENERALES
2.5.2 DETECTEUR INTERNE OU DE TRACE
2.5.3 LES CALORIMETRES
2.5.4 LES CHAMBRES A MUONS
2.6 RESUME
CHAPITRE 3 ACQUISITION ET DECLENCHEMENT
3.1 DECLENCHEMENT
3.1.1 LES OBJECTIFS DES TRIGGERS
3.1.2 LES CONTRAINTES SUR LES TRIGGERS
3.1.3 VUE GLOBALE DES TRIGGERS
3.1.4 LVL1
3.1.5 LVL2
3.2 ACQUISITION DES DONNEES
3.2.1 OBJECTIFS
3.2.2 CONTRAINTES
3.2.3 ACQUISITION DE BAS NIVEAU
3.2.4 ACQUISITION DE HAUT NIVEAU
3.2.5 ACQUISITION GLOBALE
3.3 LES LOGICIELS DE SUPPORT (BACK END SOFTWARE)
3.4 LE DCS : DETECTOR CONTROL SYSTEM
3.5 RESUME
CHAPITRE 4 LE FILTRE D’EVENEMENTS
4.1 GENERALITES
4.1.1 FONCTIONALITES ATTENDUES
4.1.1.1 SELECTIONNER LES EVENEMENTS
4.1.1.2 MONITORAGE DE L’EXPERIENCE
4.1.1.3 FONCTIONS DE CALIBRATION ET D’ALIGNEMENT
4.2 FACTORISATION FONCTIONNELLE
4.2.1 FONCTIONS SYSTEMES
4.2.1.1 GESTION DU FLOT DE DONNEES (DATAFLOW)
4.2.1.2 SUPERVISION DES TACHES
4.2.2 FONCTIONS LIEES AUX TRAITEMENTS DES DONNEES
4.2.2.1 TACHES D’ANALYSES
4.2.2.2 MONITORAGE DES APPLICATIONS
4.2.2.3 PUISSANCE DE CALCUL
4.3 CONTRAINTES TECHNIQUES
4.3.1 CONTRAINTE GENERALES
4.3.1.1 LA ROBUSTESSE
4.3.1.2 LA FLEXIBILITE
4.3.1.3 LA SECURITE DES DONNEES
4.3.1.4 L’EVOLUTIBILITE
4.3.2 CONTRAINTES LIEES AU TRAITEMENT DES DONNEES
4.3.2.1 L’ENVIRONNEMENT DE RECONSTRUCTION
4.3.2.2 LA RECONSTRUCTION
4.3.2.3 LA SELECTION
4.4 LES UNITES DE CALCUL
4.4.1 LES MONO−PROCESSEURS
4.4.2 LES SYTEMES MULTI−PROCESSEURS
4.5 CAHIER DES CHARGES ET PROTOTYPAGE
4.5.1 CAHIER DES CHARGES
4.5.2 PROTOTYPES
4.5.2.1 PROTOTYPE PC
4.5.2.2 PROTOTYPE MULTIPROCESSEUR
4.6 RESUME
CHAPITRE 5 LE PROTOTYPE PC
5.1 FINALITE DU PROTOTYPE
5.2 LE FLOT DES DONNEES
5.2.1 LE DESIGN
5.2.1.1 LES MODELES DE DISTRIBUTION
5.2.2 LES COMPOSANTS
5.2.3 ADEQUATION DES SOLUTIONS APPORTEES
5.2.4 LES COMMUNICATIONS
5.2.4.1 LE MATERIEL ET COUCHE DE BAS NIVEAU
5.2.4.2 LES PROTOCOLES DE HAUT NIVEAU
5.2.5 LES TECHNOLOGIES RETENUES
5.2.6 L’IMPLÉMENTATION
5.3 SUPERVISION : CONTROLE ET MONITORAGE
5.3.1 CONTROLE DU FLOT DES DONNÉES
5.3.2 MONITORAGE DU FLOT DES DONNÉES
5.3.3 CONTRAINTES SUR LE SUPERVISEUR
5.3.4 SOLUTIONS POSSIBLES
5.3.5 TECHNOLOGIES RETENUES
5.3.5.1 BASE DE DONNÉES DE CONFIGURATION
5.3.5.2 LES AGENTS MOBILES
5.3.5.3 FONCTIONNEMENT
5.3.5.4 ADEQUATION DES AGENTS MOBILES
5.3.6 IMPLEMENTATION
5.3.6.1 INTERFACES UTILISATEURS
5.3.6.2 ADEQUATION DES SOLUTIONS APPORTEES
5.4 TESTS ET MESURES
5.4.1 CONDITIONS DES TESTS
5.4.2 TESTS SUR LE FLOT DES DONNÉES
5.4.2.1 TESTS DES FONCTIONS
5.4.2.2 MESURE DE PERFORMANCES
5.4.2.3 CONCLUSIONS DES TESTS DE DATAFLOW
5.4.3 TESTS SUR LA SUPERVISION
5.4.3.1 CONCLUSIONS DES TESTS DE SUPERVISION
5.4.4 INTEGRATION
5.4.5 TEST D’UN PROGRAMME DE RECONSTRUCTION
5.4.6 RECOMMANDATIONS
5.5 RESUME
CHAPITRE 6 PERSPECTIVES ET CONCLUSIONS
6.1 CONCLUSIONS
6.2 PERSPECTIVES
6.2.1 LES GRILLES
6.2.2 GRILLES ET PHYSIQUE DES HAUTES ENERGIES
6.2.3 GRILLES ET FILTRE D’EVENEMENT
ANNEXE 1: SPECINT95
ANNEXE 2 : TRIGGERS PHYSIQUES
GLOSSAIRE

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