"Un centímetro más, "dijo el técnico jefe, mientras operaba el sistema de gato hidráulico el 14 de agosto. El diámetro de 5 m, El detector cilíndrico de 5 m de largo se deslizó suavemente hasta la posición de estacionamiento, 56 metros por debajo del suelo en la caverna ALICE en el punto 2 del LHC, donde permanecerá durante algún tiempo. Esta operación culmina la actualización de muchos años de la cámara de proyección de tiempo (TPC) de ALICE, el gran dispositivo de seguimiento del especialista en iones pesados ​​del LHC.

El ALICE TPC es un gran Cilindro lleno de gas con un orificio en el centro, para alojar el rastreador de silicio y el tubo del haz, donde la carga producida por la radiación ionizante se proyecta sobre los detectores dispuestos en las dos placas terminales. Estos detectores solían ser cámaras proporcionales de varios cables, 72 en total, que ahora han sido reemplazados por detectores basados ​​en multiplicadores de electrones de gas (GEM), una estructura de micropatrón desarrollada en el CERN hace 20 años. Estos nuevos dispositivos, junto con la nueva electrónica de lectura que cuenta con un modo de lectura continua, permitirá que ALICE registre la información de todas las pistas producidas en colisiones de plomo-plomo a velocidades de 50 kHz, produciendo datos a una velocidad asombrosa de 3,5 TB / s. Se espera que la carga promedio en las cámaras bajo estas condiciones sea tan alta como 10 nA / cm², y los detectores GEM pueden hacer frente a esto. Pero, ¿estos nuevos dispositivos funcionarán tan bien como sus predecesores?

Para responder a esta pregunta, fueron necesarios varios años de I + D intensiva, dado que la gran cantidad de iones positivos producidos en los detectores daría lugar a distorsiones de pista excesivas. Esta, combinado con la necesidad de mantener una excelente resolución de pérdida de energía (dE / dx) para la identificación de partículas, y la imperativa robustez frente a descargas, planteó un desafío emocionante que llevó a una configuración novedosa de detectores basados ​​en GEM.

Como la fabricación de más de 800 láminas GEM se estaba llevando a cabo en el taller de PCB del CERN, las nuevas cámaras y la electrónica se estaban construyendo y probando minuciosamente en todo el mundo, todo un ejercicio logístico. El equipo de ALICE procedió con los pasos finales del proceso de actualización durante el segundo cierre prolongado en curso del complejo de aceleradores del CERN (LS2). Primero, el TPC se extrajo de la caverna subterránea y se trajo, dentro de su marco azul, a una gran sala limpia en la superficie. Grúas Se utilizaron gatos y un camión enorme para un transporte cuidadoso. El reemplazo de la cámara, instalación de electrónica y pruebas con sistema láser, los rayos cósmicos y los rayos X tardaron más de un año. En julio de 2020, el TPC fue declarado listo para ser reinstalado en la caverna. Grúas camión y gatos una vez más.

ALICE logró un hito importante con la finalización de la actualización de TPC, después de muchos años de intensa I + D, construcción y montaje. A finales de 2020, todos los servicios estarán conectados y al completo, El TPC actualizado se utilizará y pondrá en servicio junto con todos los demás detectores del experimento. La verdadera emoción será cuando se produzcan las primeras colisiones posteriores a LS2 del LHC.