ALICE

Achegándonos ao LHC

ALICE (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+.

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 SPS aceléraos ata 177 GeV/u, para seren finalmente insertados no LHC, que os acelera ata2.76 TeV/u.
 

O detector consiste en dous principales compoñentes: a parte central composta de subdetectors adicados ao estudo de sinais de hadróns e electróns, e 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 tracking system (sistema de trazas) , que consiste en the inner tracking system (ITS) e o outer tracking system (TPC).

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).


Algúns cálculos...


 

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 WEBSITE

CERN Directory

CERN Experimental Program

Theoretical physics (TH)

CERN Physics Department

CERN Scientific Committees

CERN Structure

CERN and the Environment

LHC


LHC

Detector CMS

Detector ATLAS

Detector ALICE

Detector LHCb

Detector TOTEM

Detector LHCf

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 |

···