Se están realizando los preparativos en la caverna experimental subterránea de CMS antes de la instalación del Pixel Tracker de segunda generación de CMS. Crédito:CERN
Los científicos del CERN han completado una "cirugía a corazón abierto" en uno de los detectores del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). En una compleja operación que se desarrolló del 27 de febrero al 9 de marzo, el detector gigante Compact Muon Solenoid (CMS) recibió un nuevo "corazón":Pixel Tracker.
Detectores en el LHC, como CMS, registrar las firmas de las partículas producidas cuando haces de protones (o, de vez en cuando, núcleos de plomo) se rompen. Los detectores están construidos alrededor de la tubería del haz del LHC, dentro del cual tienen lugar las colisiones. Mientras las partículas vuelan a través de los detectores, atraviesan varias capas de equipos que tienen la tarea de realizar mediciones específicas sobre sus propiedades. Pero, cuando ocurren estas colisiones, no es un solo protón chocando con otro protón:varias docenas de colisiones simultáneas tienen lugar dentro de CMS. Este fenómeno se conoce como "acumulación" y se puede considerar como la exposición de una cámara de película a múltiples imágenes y la grabación de todas las exposiciones múltiples en una sola fotografía.
El sistema de seguimiento determina las trayectorias de las partículas cargadas que vuelan a través de él. e identifica la carga y los momentos de las partículas, ayudando a determinar el origen de las diversas partículas vistas por CMS. De este modo, los físicos pueden separar las colisiones superpuestas en interacciones individuales.
Los discos FPIX fueron fabricados por 19 institutos en los EE. UU. Se pueden ver aquí en CMS Tracker Integration Facility en Meyrin, Suiza antes de ser llevado al sitio experimental de CMS en las afueras de Cessy, Francia para la instalación. Los diversos componentes del Pixel Tracker se almacenaron y probaron cuidadosamente en la superficie en una sala limpia antes de la instalación. Crédito:Maximilien Brice / CERN
El sistema de seguimiento CMS está hecho de sensores de silicio y tiene dos componentes que cumplen funciones complementarias:el interior de los dos se llama Pixel Tracker y el exterior es Strip Tracker. Pixel Tracker ve la mayor avalancha de partículas que vuelan a través del CMS y, inevitablemente, perderá su capacidad de medir con precisión las propiedades de las partículas. Además, el LHC continúa mejorando su rendimiento y se espera que proporcione a CMS un número aún mayor de interacciones simultáneas:incluso más exposiciones en cada fotografía. Por lo tanto, se había planeado hace unos cinco años reemplazar el Pixel Tracker original de CMS, eliminado a principios de este año, con uno completamente nuevo.
El nuevo Pixel Tracker tiene cuatro capas en lugar de las tres anteriores en la región central (llamado BPIX para Barrel PIXel) y tiene tres discos en lugar de los dos anteriores que cubren cada extremo (llamado FPIX para Forward PIXel). Estas capas adicionales aumentan la cantidad de píxeles de silicio en CMS de 66 millones a 124 millones, aumentar la "resolución" de las "fotografías" que toma CMS, por así decirlo.
Para ser instalado dentro de CMS, Los diversos componentes del Pixel Tracker tuvieron que ser bajados con una grúa por el pozo de 100 metros de profundidad hasta la caverna experimental subterránea de CMS. Luego, una segunda grúa los subió a la plataforma de instalación para su inserción. Esta imagen muestra la primera mitad del BPIX ubicado dentro de su “casete” colocándose en esta plataforma antes de ser insertado en el detector CMS. El BPIX, fabricado por 23 institutos de ocho países europeos, es solo del tamaño de una caja de zapatos, pero tiene una gran cantidad de componentes electrónicos y de refrigeración que lo acompañan. Crédito:Maximilien Brice / CERN
¡Cirugía en acción! La protección adecuada durante la instalación del FPIX evita la contaminación del dispositivo. Crédito:Maximilien Brice / CERN
