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Projets de physique au LHC

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Les agents du service électronique ont d’importantes responsabilités dans les expériences LHC ainsi que dans les R&D détecteurs.

ATLAS

ATLAS : calorimètre argon liquide (LAr)

Le LAPP est historiquement fortement impliqué dans les développements du calorimètre électromagnétique d’ATLAS. Le service électronique a notamment développé les cartes ROD qui permettent aujourd’hui de traiter les données du calorimètre à argon liquide. Le service avait également développé un ASIC numérique pour les cartes de calibration. Pour la phaseI de l’upgrade d’ATLAS (2019), le service développe une nouvelle architecture de déclenchement de premier niveau. Ce système permettra de traiter et gérer les flux de données très importants de l’électronique frontale, autour de 25Tb/s. Un premier prototype de carte au format ATCA, la carte ABBA, a permis de valider l’architecture. L’équipe des électroniciens du LAPP a conçu et mis au point des cartes LATOME au format AMC pour les chassis ATCA choisis par la collaboration. En 2018, 150 cartes AMC seront installées dans les 30 chassis ATCA du calorimètre. Le LAPP coordonne l’intégration des firmwares développés par la collaboration pour ces cartes ( 10 instituts). Les électroniciens ont également développé une carte mezzanine IPMC permettant la gestion de la carte mère ATCA. Cette carte est largement diffusée dans les différentes expériences du LHC et la production représente 240 exemplaires.

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carte latome

ATLAS : services IBL et interlock Le service participe a la sécurité de fonctionnement pour l’expérience ATLAS en développant les systèmes d’interlock du faisceau. Suite aux excellents résultats obtenus pour le démarrage du LHC, les électroniciens ont conçu et installé le système d’interlock de l’IBL. Conjointement avec le service mécanique, le service électronique a conçu et installé les service de l’IBL : cablage, refroidissement...

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services IBL

ATLAS : services pour le prototype du détecteur de trace L’équipe ATLAS du LAPP propose une architecture novatrice pour le futur détecteur de trace phaseII (2023). Cette architecture inclinée nécessite l’étude de l’alimentation et de la transmission des données des modules détecteurs à pixels. Le service développe des prototypes de circuits souples, des flex, permettant de réaliser les interconnexions entre modules et système d’acquisition extérieur au détecteur. Ce développement répond à de très fortes contraintes : grande longueur ( 130cm), taux de transfert 5Gb/s, limitation de la matière pour la transparence aux particules, grand nombre de canaux de lecture, interconnexions... Des prototypes voient le jour en 2015 et 2016 et donnent d’excellents résultats. Un travail de R&D important est réalisé sur les futurs services, les modules détecteurs, les tests aux radiations. Une solution complète devrait permettre de prouver la fiabilité du système d’ici 2018.

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circuits flex et échelle alpine

LHCb

Le service a la responsabilité de la coordination des firmwares des FPGA développés par la quinzaine d’instituts pour les futures cartes PCIe d’acquisition. Ces cartes permettront l’acquisition de tous les sous-systèmes du détecteur pour l’upgrade phaseI du détecteur (2019). Le Service a la responsabilité d’un environnement de travail commun à la collaboration pour la simulation et l’intégration de ces codes. Le service développe la partie commune des codes d’acquisition et le code spécifique à l’acquisition des données du calorimètre.