Conform Mediafax: O piesă crucială pentru viitorul fizicii particulelor, gata de integrare la CERN
O componentă nouă și esențială, denumită TB2S, a fost finalizată și pregătită pentru a fi integrată în detectorul CMS de la Marele Colider de Hadroni (LHC), acceleratorul de particule al Organizației Europene pentru Cercetare Nucleară (CERN). Această structură reprezintă scheletul mecanic pentru o parte a viitorului sistem de urmărire a particulelor, proiectat pentru a crește exponențial numărul de coliziuni și a deschide noi frontiere în fizica fundamentală. Noul sistem, cunoscut sub denumirea de High-Luminosity LHC (HL-LHC), va permite efectuarea unui număr de coliziuni de până la zece ori mai mare decât în prezent.
Modernizarea LHC, după 16 ani de funcționare
Acceleratorul LHC și-a încheiat actualul ciclu de exploatare în iunie 2026, după mai bine de 16 ani de funcționare continuă. Până în anul 2030, instalația va trece printr-un amplu proces de modernizare, urmând să fie relansată în configurația HL-LHC. Obiectivul principal al acestei modernizări este creșterea semnificativă a numărului de coliziuni între particule.
Această creștere va permite acumularea unui volum de date de aproximativ zece ori mai mare până la finalul programului de funcționare al HL-LHC, estimat pentru anul 2041. Volumul imens de date va oferi fizicienilor posibilitatea de a studia fenomene extrem de rare și de a testa limitele Modelului Standard al fizicii particulelor.
O componentă esențială pentru noul detector CMS
Noua structură TB2S este dezvoltată pentru a susține noile module de detecție din siliciu și va servi drept element de bază pentru montarea celorlalte componente ale viitorului detector CMS. Detectorul actual a ajuns la limita duratei sale de viață, fiind afectat de expunerea la radiații. Intensitatea mult mai mare a fasciculelor de particule în configurația HL-LHC impune utilizarea unor detectoare mai performante, mai sensibile și mai rezistente.
Structura TB2S are o lungime de aproximativ 2,3 metri și este construită în mare parte din materiale compozite pe bază de fibră de carbon. Aceste materiale au fost alese pentru raportul optim dintre rezistență și greutate, dar și pentru a minimiza cantitatea de materie pe care o traversează particulele. Reducerea interacțiunilor nedorite este esențială pentru a păstra o precizie ridicată a măsurătorilor.
Proiectul, demarat în anul 2017, a implicat colaborarea unor laboratoare și companii din mai multe țări europene. Componentele din fibră de carbon au fost fabricate în Italia, prelucrările specifice au avut loc în Franța, iar ansamblarea finală a fost realizată la Institutul de Fizică și Chimie din Strasbourg (IPHC).
Urmează integrarea în detectorul CMS
După finalizarea testelor mecanice și a verificărilor de precizie, structura TB2S a fost transportată la sediul CERN. Acolo, a fost deja instalată într-o cameră curată, conform protocoalelor stricte de mediu necesare pentru lucrul cu echipamente de precizie. Urmează, în lunile viitoare, primele teste de integrare cu celelalte componente ale detectorului.
Instalarea detectoarelor definitive este programată să înceapă din anul 2027. În paralel, cercetătorii francezi continuă realizarea modulelor de detecție. Aceste module vor fi supuse unor teste riguroase la temperaturi scăzute, în jur de minus 30 de grade Celsius, înainte de a fi expediate la CERN. Finalizarea acestei etape este prevăzută pentru sfârșitul anului 2028, asigurând astfel pregătirea completă a noului sistem.
Faza High-Luminosity LHC este considerată o investiție științifică majoră pentru următorul deceniu. Creșterea numărului de coliziuni va permite fizicienilor să studieze cu o precizie fără precedent particule și fenomene extrem de rare. Aceasta va contribui la testarea limitelor Modelului Standard și la căutarea unor indicii privind existența unei noi fizici, inclusiv particule ce ar putea explica materia întunecată sau alte mistere ale Universului.
Sursa: Mediafax
