ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) è uno dei cinque rivelatori di particelle (ALICE, ATLAS, CMS, TOTEM e LHCb) che sono sono presenti all'LHC. Il rivelatore è lungo 46 metri con un diametro di 25 metri e pesa circa 7,000 tonnellate. Al progetto partecipano approssimativamente 2900 scienziati e ingegneri, divisi tra 165 istituti e 35 nazioni. La costruzione è terminata nel 2007. L'esperimento è stato progettato per osservare fenomeni che riguardano particelle pesanti che non sono mai state osservate usando gli attuali acceleratori a più bassa energia e per far luce su nuove teorie di fisica delle particelle oltre il Modello Standard. È un esperimento "general purpose" che avrà la possibilità di studiare tutti i processi previsti dal Modello Standard e dalle sue estensioni Supersimmetriche, oltre che a rivelare segnali di "nuova fisica". Per quanto riguarda ATLAS sono tra principali obiettivi di ricerca:
ATLAS è costituito da più rivelatori le cui specifiche caratteristiche sono state scelte in fase di progettazione come le più indicate per la rivelazione dei processi di Fisica che si intendono studiare. Ogni rivelatore è dedicato alla misura di una grandezza fisica (energia dei prodotti della reazione, traiettoria, tipo di particelle, …).
Le particelle prodotte nell'urto fra i protoni del fascio sono emesse in tutte le direzioni. L'apparato che le rileva ha quindi la forma di un cilindro intorno all'asse del fascio. Come mostrato nella figura sotto, il rivelatore ATLAS è formato da più sotto-rivelatori: il calorimetro elettromagnetico misura l'energia degli elettroni e dei gamma prodotti e permette la loro identificazione. Il calorimetro adronico misura l'energia degli adroni: protoni, K, pai etc. che emergono dal calorimetro elettromagnetico dove hanno ceduto solo una parte trascurabile della loro energia. Come gli elettroni ed i gamma nel calorimetro elettromagnetico, gli adroni interagendo con il materiale del calorimetro adronico cedono integralmente la loro energia. I muoni, così come i neutrini sono le uniche particelle che emergono dai rivelatori precedenti. Il rivelatore muonico identifica le traccie dei muoni e dalla loro curvatura in campo magnetico ne misura l'impulso. I neutrini non vengono rivelati direttamente, essendo trascurabile la probabilità di una loro interazione con conseguente rilascio di un segnale, ma indirettamente nella fase di analisi degli eventi.
La collaborazione ATLAS, il gruppo di fisici che sta costruendo il rivelatore, è nato nel 1992, quando i due proposti gruppi di collaborazione EAGLE (Experiment for Accurate Gamma, Lepton and Energy Measurements) e ASCOT (Apparatus with Super COnducting Toroids) fusero i loro sforzi nella costruzione di un unico rivelatore di particelle di utilizzo generale per il l'LHC. Il progetto era una combinazione di quelli dei due gruppi precedenti, e della ricerca e sviluppo che era stata condotta per il rilevatore del Superconducting Supercollider (USA).
L'esperimento ATLAS è stato proposto nella sua forma attuale nel 1994, e sovvenzionato ufficialmente dalle nazioni membre del CERN nel 1995. Altre nazioni, università e laboratori si sono aggiunti negli anni seguenti, e nuovi istituzioni e scienziati continuano ad aggiungersi ancora oggi. L'opera di costruzione è iniziata nelle singole istituzioni, con componenti del rilevatore che sono stati spediti al CERN e assemblati nel pozzo di prova di ATLAS, a partire dal 2003. Ad Udine, il gruppo ATLAS collabora attualmente all'upgrade del rivelatore pixel (progetto IBL) e si occupa di fisica del quark top e di nuova fisica (Supersimmetria e fisica del bosone di Higgs). Informazioni sul gruppo si possono reperire all'indirizzo web: http://atlasud.uniud.it
