| 15 декабря 2021 | Новости науки и техники

Muon New Small Wheel - новая система датчиков, которая позволит обновленному коллайдеру работать на полную мощность

Датчик NSW


Модернизация Большого Адронного Коллайдера под названием High-Luminosity upgrade (HL-LHC) кардинально увеличит количество и темп столкновений протонов в области датчиков эксперимента ATLAS, что даст возможность ученым-физикам исследовать некоторые из самых редких и экзотических явлений и процессов во Вселенной. Однако, такое увеличение мощности коллайдера подразумевает такое повышение уровня радиации и увеличение количества данных с которыми старые датчики эксперимента попросту не смогут справиться. Для решения этой проблемы прямо сейчас на коллайдере ведется сборка и монтаж новой системы датчиков, получившей название Muon New Small Wheel (NSW), которая является результатом десятилетия проектно-конструкторских работ.

Датчик NSW #2


Система NSW состоит из двух идентичных датчиков, имеющих форму большого колеса, которые устанавливаются на противоположных сторонах экспериментальной камеры эксперимента ATLAS. Датчики NSW получили свое название по аналогии с предыдущими датчиками, которые имели диаметр 25 метров и назывались "большими колесами", но каждый из датчиков NSW имеет диаметр 10 метров и весит около 100 тонн.

Но не размер датчика имеет большое значение для ученых. Главное заключается в функциональности, обеспечиваемой двумя инновационными разработками, детекторами двух типов - MM (micromega) и sTGC (small-strip thin-gap chamber). Комбинация двух разных типов детекторов позволит регистрировать и измерять параметры элементарных частиц с более высокой скоростью и в большем динамическом диапазоне, чем это было возможно ранее.

Сборка датчика


Каждое колесо датчика NSW состоит из 16 секторов, каждый из которых содержит по два слоя детекторов MM и sTGC. Детекторы расположены группами по четыре, что дает всему датчику некоторую полезную избыточность, которая позволит отфильтровать помехи, шумы и случайные события, прослеживая путь частиц-мюонов через объем датчика. Общее количество каналов измерений от датчиков MM равно двум миллионам, а от датчиков sTGC - 350 тысяч.

Отметим, что камеры с датчиками MM и sTGC изготавливались в совершенно различных местах, в институтах, лабораториях и университетах девяти стран: Канады, Чили, Китая, Франции, Германии, Греции, Израиля, Италии и России. Собранные камеры были доставлены в Женеву, где была выполнена тщательная проверка и окончательный монтаж колес датчиков NSW.

Установленный датчик NSW A


Монтаж первого колеса NSW "A" был закончен еще в мае 2021 года, после чего началась процедура его установки под землей. А команда инженеров тем временем приступила к сборке второго колеса NSW "С", которая была завершена 14 октября. За период со 2 июня по 12 октября был проведена процедура демонтажа старых 25-метровых датчиков и подготовка места к установке новых датчиков.

Все процедуры по установке и тестированию датчиков NSW на месте будут завершены к началу третьего периода работы коллайдера Run 3, который стартует в следующем году. Но полностью все их возможности будут раскрыты лишь после очередного периода модернизации, LS3, запланированного на 2025 год, после которого коллайдер HL-LHC выйдет на полную мощность.

Транспортировка датчика NSW С




Ключевые слова:
Большой, Адронный, Коллайдер, Модернизация, HL-LHC, Датчик, NSW, Эксперимент, ATLAS

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Большой Адронный Коллайдер получит модернизированные чипы для своих детекто ...
  • Большой Адронный Коллайдер получит новые алмазные датчики, разработанные и ...
  • В данных эксперимента LHCb Большого Адронного Коллайдера обнаружены возможн ...
  • Большой Адронный Коллайдер получает серьезный "апгрейд"
  • Большой Адронный Коллайдер впервые после перезапуска начал сталкивать лучи ...




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.