Експеримент ATLAS в ЦЕРН отримав абсолютно новий детектор: систему Muon New Small Wheel. Його успішна установка послідувала за майже десятиліттям проектування і будівництва і знаменує собою важливу віху в епоху високої світності ATLAS.
Підвищення яскравості Великого адронного колайдера (HL-LHC або БАК на високій світності) різко збільшить частоту зіткнень в експерименті ATLAS.
Хоча у фізиків є можливість дослідити деякі з найрідкісніших процесів у Всесвіті, висока частота зіткнень створює нові проблеми - зокрема, більш високі рівні випромінювання і значно більше даних. Колаборація ATLAS адаптує свій експеримент для вирішення цих завдань, оновлюючи всі частини своїх детекторів новими сучасними приладами.
«New Small Wheel (NSW) - перші нові детектори в ATLAS, спеціально розроблені для роботи в умовах високої світності», - говорить Андреас Хокер, офіційний представник ATLAS.
"Установка другого - і останнього - NSW є результатом майже десятирічних самовідданих зусиль членів ATLAS, які спроектували, сконструювали і зібрали цей високотехнологічний мюонний детектор з нуля. Ці нові детектори значно розширять можливості нашого експерименту, підготувавши нас до прийдешньої захоплюючої високої світності ".
Передові технології
Система ATLAS NSW складається з двох детекторів у формі колеса, встановлених на протилежних кінцях експериментальної камери. Названі New Small порівняно з 25-метровими детекторами «великого колеса» ATLAS, кожен NSW важить понад 100 тонн, а їх розмір становить майже 10 метрів у діаметрі.
При цьому функціональність важливіша за розмір. Детектори New Small Wheel знаходяться в авангарді конструкції детекторів, в них використовуються дві інноваційні технології газових детекторів: мікромегазові (MM) і дрібносмугові тонкозонні камери (sTGC).
Вони забезпечують як швидке, так і точне відстеження мюонів. «Така комбінація технологій дозволить нам вивчати частинки з високою швидкістю, очікуваною від HL-LHC, а також поліпшить наш просторовий дозвіл», - говорить Маріо Антонеллі, керівник проекту модернізації фази I.
"Це буде особливо важливо для" тригера "ATLAS, системи, яка вирішує, які події зіткнення залишити, а які відкинути. Тригер покладатиметься на відмінну роздільну здатність NSW, щоб підтвердити, чи виходить частинка з точки взаємодії, що знижує наші шанси на збереження даних від небажаних фонових подій ".
Можливості зчитування всієї системи фантастичні: два мільйони каналів зчитування MM і 350 000 каналів електронного зчитування sTGC. Кожне колесо має 16 секторів, кожен з яких містить два шари камер MM і sTGC з чотирма вимірювальними площинами в кожній, що забезпечує фізикам корисну надлишковість, коли вони відстежують шлях мюона через детектори.
Детектори NSW зіграють важливу роль у зборі даних прогону 3, оскільки для БАК вже заплановано помірне збільшення яскравості. В очікуванні побачити NSW в дії, ATLAS Collaboration перемикає свою увагу на наступні важливі оновлення експерименту. «Наступне тривале відключення колайдера (LS3, заплановане на 2025 рік) буде останнім перед початком роботи HL-LHC», - говорить Франческо Ланні, координатор модернізації ATLAS.
"Нам належить багато чого зробити за цей час, в тому числі побудувати і зібрати повністю нову внутрішню систему стеження. Але з кожним новим оновленням ми на крок наближаємося до наступного глави фізики і захоплюючих відкриттів, які можуть бути всередині ".
