Les scientifiques du CERN ont maintenant terminé une « opération à cœur ouvert » sur l'un des détecteurs du Grand collisionneur de hadrons (LHC). Dans une opération complexe qui s'est déroulée du 27 février au 9 mars, le détecteur géant Compact Muon Solenoid (CMS) a reçu un nouveau "cœur" - c'est Pixel Tracker.

Détecteurs au LHC, tels que CMS, enregistrer les signatures des particules produites lorsque des faisceaux de protons (ou, parfois, noyaux de plomb) sont brisés ensemble. Les détecteurs sont construits autour du tube du faisceau du LHC, dans lequel se produisent les collisions. Lorsque les particules volent à travers les détecteurs, ils traversent plusieurs couches d'équipements qui sont chargés d'effectuer des mesures spécifiques sur leurs propriétés. Mais, lorsque ces collisions se produisent, ce n'est pas un seul proton qui heurte un autre proton :plusieurs dizaines de collisions simultanées ont lieu au sein de CMS. Ce phénomène est connu sous le nom d'« accumulation » et peut être considéré comme l'exposition d'un appareil photo argentique à plusieurs images et l'enregistrement de toutes les expositions multiples sur une seule photographie.

Le système de suivi détermine les trajectoires des particules chargées qui le traversent, et identifie la charge et les moments des particules, aider à déterminer les origines des différentes particules vues par CMS. Les physiciens peuvent ainsi séparer les collisions qui se chevauchent en interactions individuelles.

Le système de suivi CMS est composé de capteurs en silicium et comporte deux composants qui remplissent des rôles complémentaires :l'intérieur des deux est appelé Pixel Tracker et l'extérieur est le Strip Tracker. Le Pixel Tracker voit le plus grand assaut de particules voler à travers CMS et, inévitablement, il perdra sa capacité à mesurer avec précision les propriétés des particules. En outre, le LHC continue d'améliorer ses performances et devrait fournir à CMS un nombre encore plus important d'interactions simultanées :encore plus d'expositions sur chaque photographie. Il avait donc été prévu il y a environ cinq ans de remplacer le Pixel Tracker d'origine du CMS, retiré plus tôt cette année, avec un tout nouveau.

Le nouveau Pixel Tracker comporte quatre couches au lieu des trois précédentes dans la région centrale (appelées BPIX pour Barrel PIXel) et trois disques au lieu des deux précédents coiffant chaque extrémité (appelés FPIX pour Forward PIXel). Ces couches supplémentaires font passer le nombre de pixels de silicium dans CMS de 66 millions à 124 millions, augmenter la "résolution" des "photographies" prises par CMS, pour ainsi dire.