Achegándonos ao LHC
|
ALICE (A Large Ion Collider Experiment), estudia as interaccións entre ións relativistas (é dicir ións que acadan velocidades próximas a da luz). O obxectivo deste experimento é a física da interacción forte a densidades moi altas, na que se forma unha nova fase da materia: o plasma quark-gluón (QGP). A estas altas densidades e temperaturas dbería ser posible verificar o estado de desconfinamento (quarks e gluóns libres), e a chamada restauración da simetría quiral, na que as masas de todos os quarks é cero. Dalgún xeito estarase a reproducir como era o universo instantes despois do Big Bang |
 |
Os ions de chumbo son producidos por una mostra altamente purificada de chumbo quentada ata uns 550°C. O vapor de chumbo ionízase mediante unha corrente electrónica. Moi diferentes ións cargados son xerados cun máximo de arredor de Pb27+ . Estes ións son seleccionados e acelerados ata 4.2 MeV/u (enerxía por nucleón) antes de que pasen ao través dunha folla de carbón que converte á maioría deles en Pb54+.
O feixe de Pb54+ é acumulado, e despois acelerado ata 72 MeV/u no Low Energy Ion Ring (LEIR), que os transfire ao PS.
O PS acelera este feixe ata 5.9 GeV/u e envíaos ao SPS despois de ter pasado por unha segunda folla de carbono que leva aos ións á súa máxima carga: Pb82+.
O detector consiste en dous principales compoñentes: a parte central composta de subdetectors adicados ao estudo de sinais de hadróns e electróns, e o espectrómetro de muóns adicado ao estudo do comportamento dos quarkonios (mesóns formados pola parella dun quark e o seu antiquark) na materia de alta densidade.
A parte central está encaixada nun gran solenoide de campo magnético débil (corrente de 6000 A e campo de 670 miliTesla). A parte máis interior do detector é o tracking system (sistema de trazas) , que consiste en the inner tracking system (ITS) e o outer tracking system (TPC).
O TPC (Time Projecting Chamber) é o principal compoñente de ALICE sendo unha "cámara de proxección de tempo". É o subdetector principal de rastreo de partículas na zona central, no punto de interacción, e xunto con outros subdetectores ( ITS, TRD e TOF) proporciona información tanto do momento de partículas cargadas como da identificación e determinación dos vértices resultantes das colisións. Trátase do detector principal en moitos experimentos da Física de Altas Enerxías.
En cada Longa Parada (LS) os diversos aceleradores, os detectores e outros dispositivos son obxecto de grandes operacións de mantemento, consolidación e mellora.
ALICE tivo algunhas das actualizacións experimentais máis importantes durante a longa parada LS2. Estas melloras non sóo prepararon a ALICE para o LHC Run 3, senón tamién para o programado HL-LHC do futuro.
Unha das principais renovacións foi a sustitución da TPC (cámara de proxección temporal) de ALICE. Prevese que o novo TPC de ALICE, baseado en nove anos de I+D, acumule 50 veces máis datos de colisións de iones pesados no Run 3 do LHC que nos Run 1 e 2 xuntos.
Os científicos de ALICE tamén deseñaron, construiron e instalaron un novo Inner Tracking System (sistema de seguimento interno), un detector que se sitúa perto do punto de colisión das partículas. O Inner Tracking System de ALICE está fabricado con obleas de silicio, o mesmo tipo de material de sensores que se utiliza para fabricar cámaras dixitais. O novo detector aumentará considerablemente a resolución das "fotos" que ALICE toma das colisións de partículas. Ten una superficie de 10 metros cadrados, o que o converte no maior detector de píxeles xamáis construído.
[Esta última parte está baseada en What’s new for LHC Run 3? By Sarah Charley. Symmetry (A joint Fermilab/SLAC publication)]
Na imaxe que se mostra ao final da Sección DETECTORES móstranse algunhas das realizadas nos detectores máis grandes durante o LS2 (2019-2022).
A colaboración Alice comprende: 29 paises, 86 institutos, 1000 membros.
|
AUTORES Xabier Cid Vidal, Doutor en Física de Partículas (experimental) pola USC. Research Fellow in experimental Particle Physics no CERN, desde xaneiro de 2013 a decembro de 2015. Actualmente está no Depto de Física de Partículas da USC ("Ramon y Cajal", Spanish Postdoctoral Senior Grants). Ramon Cid Manzano, profesor de Física e Química no IES de SAR de Santiago de Compostela, e Profesor Asociado no Departamento de Didáctica das Ciencias Experimentais da USC. É licenciado en Física e en Química, e é Doutor pola Universidade de Santiago (USC). |
CERN CERN and the Environment |
LHC Detector MoEDAL |
NOTA IMPORTANTE
Toda a Bibliografía que foi consultada para esta Sección está indicada na Sección de Referencias
© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es | SANTIAGO |
