L’expérience SND@LHC ‒ LPHE ‐ EPFL

L’expérience SND@LHC (pour « Scattering and Neutrino Detector at the Large Hadron Collider »), basée au CERN, est une expérience designée pour détecter et étudier de manière inédite des neutrinos produits dans un collisionneur de particules, en même temps que l’expérience FASER. Le détecteur est installé dans le tunnel TI18, approximativement à 500m du point d’interaction de l’expérience ATLAS (PI) et décalé par rapport à son axe.

Schéma représentant la position de SND@LHC

Cette position permet de mesurer des neutrinos dans un intervalle de valeurs de psuedorapidité inédite: 7.2 < η < 8.6. La couche de roche de 100 mètres d’épaisseur permet de s’assurer qu’aucun hadron produit au PI d’ATLAS ne puisse atteindre le détecteur. De plus, SND@LHC est également adapté à une recherche de candidats de matière noire, appelés des « particules intéragissant faiblement » (FIPs), qui ne sont pas comprises dans le Modèle Standard de la physique des particules.

Les neutrinos intéragissant dans le détacteur SND@LHC sont détectés dans une régio-cible, qui consiste en plusieurs plaques de tungsten alternées avec des films d’émulision et un appareil de tracking électronique. Ces films à emulsion ont été sélectionnés pour leur excellente résolution spatiale: ils sont capables de déterminer le trajet d’une particule au micromètre près. L’appareillage électronique de tracking utilise la technologie de fibres scintillantes (SciFi) et ajouteront une information temporelle aux traces des particules détectés dans les films à émulsion. Au track SciFi s’ajoutent des chambres à muons composés de huit plaques d’acier en sandwich avec des barres scintillantes. Couplé à un « plan de Veto » placé avant la région-cible, ce système est capable de distinguer entre des muons originaires des interactions de particules du PI de ATLAS et des muons produits dans des interactions de neutrinos. Le tracker électronique et le système à muons sont également utilisés comme calorimètres pour déterminer l’énergie de la particule.

Le détecteur SND@LHC est composé d’une région-cible (« target region »), suivi d’un système détection de muons (en brun). Un plan de Veto (« Veto plane ») sur le devant permet d’identifier les muons parvenant depuis le point d’intéraction de l’expérience ATLAS.

Le détecteur SND@LHC au complet, installé à sa position finale dans le tunnel TI18.

Le détecteur SND@LHC est opérationel et prêt à prendre des données du LHC lorsque celui-ci redémarera au printemps 2022. Pour plus d’information, visiter le site web https://snd-lhc.web.cern.ch/about-sndlhc