Muon new small wheel-нова система датчиків, яка дозволить оновленому колайдеру працювати на повну потужність

0
33

Модернізація великого адронного колайдера під названіемнідһ-luminosity upgrade (hl-lhc) кардинально збільшить кількість і темп зіткнень протонів в області датчиків експерименту atlas, що дасть можливість вченим-фізикам досліджувати деякі з найрідкісніших і екзотичних явищ і процесів у всесвіті. Однак, таке збільшення потужності колайдера має на увазі таке підвищення рівня радіації і збільшення кількості даних з якими старі датчики експерименту просто не зможуть впоратися. Для вирішення цієї проблеми прямо зараз на колайдері ведеться збірка і монтаж нової системи датчиків, що отримала назву muon new small wheel (nsw), яка є результатом десятиліття проектно-конструкторських робіт.

Система nsw складається з двох ідентичних датчиків, що мають форму великого колеса, які встановлюються на протилежних сторонах експериментальної камери експерименту atlas. Датчики nsw отримали свою назву за аналогією з попередніми датчиками, які мали діаметр 25 метрів і називалися «великими колесами», але кожен з датчиків nsw має діаметр 10 метрів і важить близько 100 тонн.

Але не розмір датчика має велике значення для вчених. Головне полягає у функціональності, що забезпечується двома інноваційними розробками, детекторами двох типів-mm (micromega) і stgc (small-strip thin-gap chamber). Комбінація двох різних типів детекторів дозволить реєструвати і вимірювати параметри елементарних частинок з більш високою швидкістю і в більшому динамічному діапазоні, ніж це було можливо раніше.

Кожне колесо датчика nsw складається з 16 секторів, кожен з яких містить по два шари детекторів mm і stgc. Детектори розташовані групами по чотири, що дає всьому датчику деяку корисну надмірність, яка дозволить відфільтрувати перешкоди, шуми і випадкові події, простежуючи шлях частинок-мюонів через обсяг датчика. Загальна кількість каналів вимірювань від датчиків mm дорівнює двом мільйонам, а від датчиків stgc — 350 тисяч.

Відзначимо, що камери з датчиками mm і stgc виготовлялися в абсолютно різних місцях, в інститутах, лабораторіях і університетах дев’яти країн: канади, чилі, китаю, франції, німеччини, греції, ізраїлю, італії та росії. Зібрані камери були доставлені в женеву, де була виконана ретельна перевірка і остаточний монтаж коліс датчиків nsw.

Монтаж першого колеса nsw » a » був закінчений ще в травні 2021 року, після чого почалася процедура його установки під землею. А команда інженерів тим часом приступила до складання другого колеса nsw «с», яка була завершена 14 жовтня. За період з 2 червня по 12 жовтня було проведено процедуру демонтажу старих 25-метрових датчиків та підготовку місця до встановлення нових датчиків.

Всі процедури по установці і тестуванню датчиків nsw на місці будуть завершені до початку третього періоду роботи коллайдера run 3, який стартує в наступному році. Але повністю всі їхні можливості будуть розкриті лише після чергового періоду модернізації, ls3, запланованого на 2025 рік, після якого колайдер hl-lhc вийде на повну потужність.

ключові слова: великий, адронний, коллайдер, модернізація, hl-lhc, датчик, nsw, експеримент, atlas

першоджерело

інші новини по темі:

Великий адронний коллайдер отримає модернізовані чіпи для своїх детекто …

Великий адронний коллайдер отримає нові алмазні датчики, розроблені і …

В даних експерименту lhcb великого адронного коллайдера виявлені возможн …

Великий адронний коллайдер отримує серйозний «апгрейд»