miércoles, 3 de septiembre de 2014

LOS DETECTORES FUNCIONANDO COMO RELOJ


Detector Alice del LHC - Foto de Antonio Saba - CERN

Durante los últimos dos años, el Gran Colisionador de Hadrones [LHC / Large Hadron Collider ] estaba dormitando mientras los ingenieros y técnicos lo preparaban para la toma de datos programada para el verano del año 2015. Los cientificos e ingenieros del CERN actualizaron el complejo de aceleradores y  han comenzado el proceso de nuevamente activarlo.

A pesar de ello,  los investigadores de los experimentos del LHC no han tenido descanso.
"Dos años parece mucho tiempo, pero va todo muy rápido", dice Michael Williams, un investigador en el experimento LHCb y profesor asistente de física en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. "Creo que ahora se está convirtiendo en una realidad que se ejecute muy pronto, y es emocionante."
Una de las mayores tareas en que se enfrentan los investigadores y técnicos, es la calibración de los todos los componentes individuales, permitiendo que el calendario dado, se está cumpliendo completamente sincronizado.
Esta sincronización de los componentes, que se le llama “reloj” y permite a los físicos construir los tramos de partículas a través de las diferentes partes del detector, lo que permite formar una imagen de todos los eventos de colisión.
"El reloj es la base sobre lo que todo se encuentra. Es el latido del corazón del detector ", dice el físico de la UCLA y CMS coordinador plazo Greg Rakness. "Si el reloj no está funcionando, entonces los datos no tiene ningún sentido".

Los cuatro detectores del LHC-llamados grandes, son el  ALICE, ATLAS, CMS y LHCb – cada uno consisten en docenas de subdetectores más pequeños, que a su vez son apoyados por miríadas de electrónica y los subsistemas de soporte. 
Un gran desafío es garantizar que toda la subdetectores, la electrónica y el software de apoyo estén funcionando como una sola unidad. Tenemos 18 detectores diferentes que componen ALICE, y tenemos varias técnicas de detección diferentes," dice Federico Ronchetti, un científico asociado con el CERN y INFN laboratorio italiano quien se desempeña como coordinador de carrera experimento ALICE 2015. "Hay que combinar las diferentes piezas de información para producir un evento. Esta es una integración, una de las partes más críticas de la puesta en marcha global del detector."
Como dice Rakness: "Al final, es un detector." además de ser en el tiempo como así mismo, los detectores del LHC deben ser en el tiempo con el LHC. Durante esta próxima ejecución, racimos de alta energía de protones acelerados en el interior del LHC colisionarán cada 25 nanosegundos. Si el tiempo de un detector está fuera de sincronía con el acelerador, los científicos no tienen forma de reconstruir con precisión las colisiones de partículas.

Si el detector estaban fuera de sincronía con el LHC, sería erróneamente mostrar grandes trozos de energía de repente van desaparecidos-sólo lo que los físicos esperan que pasaría si una partícula rara vez interactúan, como una partícula de materia oscura, pasa a través del detector.
"¡Qué mejor manera de crear una señal falsa 'nueva física' que si la mitad del detector está fuera de sincronización?" Dice Rakness."Tendrías nueva física todo el tiempo!"
A pesar de que la tarea es desalentadora, los investigadores encargados de la puesta en marcha del LHC los detectores están seguros de que ellos y sus detectores estarán listos para la segunda carrera del acelerador a principios de 2015.
"Entendemos que nuestro detector está mucho mejor ahora", dice Kendall Reeves, investigador de la Universidad de Texas, Dallas, que trabaja en el experimento ATLAS. "Contamos con la experiencia de la Prueba 1 para ayudarlo desde fuera y tener esa experiencia es invaluable. Estamos en una posición mucho mejor ahora, entonces estábamos en el comienzo de la serie 1. ""Nada es demasiado complicado", dice Rakness. "Al final, toda esta complicada cadena se rompe hacia abajo a un proceso de paso a paso. Y entonces se cumple".

Fuente: Symmetry