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
Share Button

Материалы по теме:

Впервые ядерные реакции, идущие в недрах взрывов сверхновых, были воспроизведены в лабораторных условиях
Одним из наиболее важных из неразрешенных вопросов современной науки является определение источников происхождения некоторых из химических элементов, более тяжелых чем железо. Это относится приблизительно ...
Дроны, вооруженные лазерами, будут защищать сельскохозяйственные угодья от вредителей
Согласно данным японской организации National Agriculture and Food Research Organization (NARO) глобальный спрос на продукты питания увеличится на 70 процентов к 2050 году из-за ...
Машины-монстры: Blue Abyss — самый большой и глубокий в мире закрытый бассейн
Компания Blue Abyss Ltd. планирует в ближайшее время приступить к строительству самого большого и самого глубокого в мире закрытого бассейна. Объем воды в этом ...
KATRIN — огромный датчик, который помог «взвесить» крошечные частицы нейтрино
Нейтрино можно отнести к самым странным субатомным частицам. За счет очень маленькой массы и отсутствия электрического заряда нейтрино практически не взаимодействуют с обычной материей, ...
Ученые-физики кардинально пересмотрели теорию, касающуюся принципов работы лазера
Отметим, что оптическое устройство, позволяющее получить когерентный монохроматический луч света и известное под названием лазер, было изобретено более 60 лет назад. И, казалось бы, ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика