Identifier les particules

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1 Identifier les particules

2 Electrons

3 Photons

4 Muons

5 Jets de quarks et gluons
Récapitulatif muon électron Chambres à muons Calorimètre hadronique électromagnétique Détecteurs de traces chargées Dépot électromagnétique Une unique trace chargée Très peu de dépot Une unique trace chargée Jusqu'aux chambres à muons Neutrino Jets de quarks et gluons Dépot hadronique Plusieurs traces chargées Energie manquante

6 Jets

7 Comment identifier les particules ?
Retrouver leurs caractéristiques Masse Charge électrique Energie En mesurant : Trajectoire → charge, impulsion (masse x vitesse) Energie / type d'interaction subie par la particule électron/photon : interaction électromagnétique quarks : interaction forte muon : peu d'interaction dans la matiere neutrino : invisible !

8 La trajectoire - Principe
Une particule électriquement chargée est deviée par le champ magnétique d'un aimant → Les particules neutres vont tout droit  → Les particules chargées spiralent Plus une particule va vite, plus elle est lourde, moins sa trajectoire sera perturbée par le champ magnétique → La courbure de la trajectoire donne une mesure combinée de la vitesse et de la masse

9 Détecteur de traces chargées
Couches concentriques, proches du point de collision Les particules chargées arrachent des électrons sur leur passage : Les électron d'ionisation sont collectés : signal électrique mesuré au point de passage de la particule Particule neutre : pas de points de mesure ! Particule chargée très énergétique : pas de courbure ! Particule chargée négativement Particule chargée positivement

10 Attentions aux pièges ! conversion
Photon (électriquement neutre) → électron (négatif) + positron (positif)

11 L'énergie - Principe → Le neutrino → Le muon
Pour mesurer l'énergie des particules, il faut réussir à les arrêter, en les freinant grâce à de très grandes quantités de matière. Plus les particules sont énergétiques, plus la quantité de matière traversée sera importante. Deux particules échappent à cette règle : → Le neutrino → Le muon

12 Le calorimètre → Sandwich de matériaux:
détecteur Particule → matériau absorbeur Sandwich de matériaux: absorbeurs : milieux denses où les particules interagissent détecteurs :  comptage des particules secondaires, proportionnelles à la perte d'énergie. Deux types de calorimètres électromagnétique : stoppe facilement les photons et électrons, qui interagissent beaucoup avec la matière hadronique : stoppe les particules constituées de quarks (les «jets»)