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Development of a detector (ALFA) to measure the absolute LHC luminosity at ATLAS
The ATLAS collaboration plans to determine the absolute luminosity of the CERN LHC at Interaction Point 1 by measuring the trajectory of protons elastically scattered at very small angles (μrad). A scintillating fibre tracker system called ALFA (Absolute Luminosity For ATLAS) is proposed for this measurement. Detector modules will be placed above and below the LHC beam axis in roman pot units at a distance of 240 m on cach side of the ATLAS interaction point. They allow the detectors to approach the beam axis to millimeter distance. Overlap detectors also based on the scintillating fibre technology, will measure the precise relative position of the two detector modules, Results obtained during beam tests at DESY and at CERN validate the detectors design and demonstrate the achievable resolution. We also report about radiation hardness studies of the scintillating fibres to estimate the lifetime of the ALFA system at different operating conditions of the LHC.
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Mesure de la luminosité absolue et de la section efficace totale proton-proton dans l'expérience ATLAS au LHC
Le Large Hadron Collider (LHC) au CERN a Geneve delivrera bientot des collisions avec une energie jamais atteinte jusqu'alors dans un accelerateur de particules. Une energie dans le centre de masse entre 10 et 14 TeV permettra de depasser les frontieres de la physique actuelle. Le detecteur ATLAS fera la chasse au boson de Higgs et recherchera une nouvelle physique au dela du modele standard. Tout processus physique est decrit par sa section section efficace. Les detecteurs positionnes aux differents points de collision du LHC determinerons les taux de comptage associes aux divers processus. Cependant, pour en deduire la section efficace associee, il faut connaitre la luminosite. Pour l'experience ATLAS, une mesure relative de la luminosite peut etre fournie par quelques uns de ses sous-detecteurs. Cependant, pour calibrer ces detecteurs, une mesure absolue doit etre effectuee. Le detecteur ALFA a ete concu pour mesurer le spectre de diffusion elastique qui permettra de determiner la luminosite absolue et par la meme occasion, la section efficace totale proton-proton fournissant ainsi un outils de calibration tres precis, de l'ordre du %. Ces detecteurs, installes a 240 m de part et d'autre du point d'interaction sont appeles pots romains. Il s'agit d'un systeme mecanique permettant d'approcher un trajectographe a fibres scintillantes a une distance de l'ordre du millimetre du cœur du faisceau. La simulation de la mesure necessite l'utilisation d'un logiciel de transport de particules chargees. Ce logiciel doit etre soigneusement choisi car il sert a la determination des protons perdus dans la sequence de l'accelerateur, entre le point d'interaction jusqu'aux detecteurs. L'impact des incertitudes systematiques qui affectent la mesure de la luminosite et de la section efficace totale est egalement determine en utilisant la simulation. Les detecteur ALFA opere dans un environnement complexe et en consequence sa conception requiert une grande attention. Une large campagne de tests sur l'electronique front-end a ete effectuee. L'analyses des donnees resultant de ces tests a permis de demontrer que toutes les exigences etaient remplies. A chaque avancement majeur dans la conception du detecteur, celui-ci doit etre soumis a des tests en faisceau. Durant ces periodes, tous les aspects du detecteur sont etudies. L'algorithme de reconstruction des traces, les methodes pour extraire des donnees l'efficacite de detection ou encore le niveau de diaphonie sont autant de parametres qu'il a fallu determiner. Les conclusions de ces tests ont permis de valider les differents choix techniques effectues permettant ainsi le lancement de la fabrication en serie des huit detecteurs utiles a la mesure. L'installation prevue courant 2011 permettra de mesurer la luminosite et la section efficace totale proton-proton courant 2012.
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Boost-invariant early time dynamics from AdS/CFT
Boost-invariant dynamics of a strongly-coupled conformal plasma is studied in the regime of early proper-time using the AdS/CFT correspondence. It is shown, in contrast with the late-time expansion, that a scaling solution does not exist. The boundary dynamics in this regime depends on initial conditions encoded in the bulk behavior of a Fefferman-Graham metric coefficient at initial proper-time. The relation between the early-time expansion of the energy density and initial conditions in the bulk of AdS is provided. As a general result it is proven that a singularity of some metric coefficient in Fefferman-Graham frame exists at all times. Requiring that this singularity at ? = 0 is a mere coordinate singularity without the curvature blow-up gives constraints on the possible boundary dynamics. Using a simple Pade resummation for solutions satisfying the regularity constraint, the features of a transition to local equilibrium, and thus to the hydrodynamical late-time regime, have been observed. The impact of this study on the problem of thermalization is discussed.
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AdS/CFT correspondence, viscous hydrodynamics and time-dependent D7-brane embedding