Bosch презентував свій концепт автомобіля майбутнього на MWC 2017
12 Березня , 2017
Створена камера, здатна забезпечити безпілотні апарати гострим зором, подібним зору хижих птахів
12 Березня , 2017

Великий Адронний Колайдер отримує серйозний “апгрейд”

Як відомо, Великий Адронний Колайдер є найбільшим і найпотужнішим на сьогоднішній день прискорювачем частинок, який повинен допомогти вченим глибше проникнути в деякі з таємниць світобудови. А через не дуже тривалий час ця грандіозна споруда отримає ще більші можливості завдяки серйозній модернізації обладнання одного з чотирьох основних експериментів – Compact Muon Solenoid (CMS). Ця модернізація проводиться прямо зараз і керівництво Європейської організації ядерних досліджень CERN порівнює її складність і делікатність зі складністю хірургічної операції, проведеної на відкритому серці.
Пиксельный датчик
В ході модернізації буде проведена заміна декількох внутрішніх шарів датчиків частинок експерименту CMS. Всі ці датчики, об’єднані в єдину систему, що являють собою так званий піксельний датчик, який служить для збору різноманітної інформації про частинки, які народжуються в результаті сотень мільйонів зіткнень протонів в секунду, що відбуваються в точці перетину променів коллайдера.
Великий Адронний Колайдер умовно можна розглядати, як дві паралельні труби, по яких у протилежних напрямках рухаються потоки розігнані майже до швидкості світла частинок, протонів. Ці труби перетинаються в декількох місцях і навколо цих місць встановлені різні датчики, деякі з яких, такі, як датчик експерименту CMS, мають, дійсно, величезні розміри. Датчик CMS має довжину 20 метрів і діаметр 15 метрів, а розташований він на глибині 100 метрів нижче рівня поверхні.
Модернизация датчика
Піксельний датчик експерименту CMS являє собою досить незвичайну камеру, з роздільною здатністю в 124 мегапікселя. Сенсор цієї камери складається з чотирьох накладених один на одного кремнієвих шарів. Коли частинки, народжені в результаті зіткнень протонів, проходять крізь шари датчика, вони послідовно генерують сигнали певної форми і амплітуди у кожному шарі. Аналіз отриманих даних дозволяє визначити напрямок польоту кожної частки і розрахувати її основні параметри, що використовується для ії подальшої ідентифікації.
Модернізований датчик експерименту CMS буде здатний виробляти аналіз 50-60 зіткнень протонів від одного імпульсу коллайдера, для порівняння, можливостей старого 66-мегапіксельного датчика вистачало на реєстрацію 25-30 зіткнень від одного імпульсу. Враховуючи, що імпульси проходять через кілька наносекунд, новий датчик буде працювати зі швидкістю близько 40 мільйонів знімків в секунду. Весь величезний обсяг інформації, що збирається, буде оброблятись, та чиститись від перешкод, шумів та іншого “сміття”, а чисті дані будуть використовуватись фізиками для пошуку нових частинок, виявлення нових явищ і порівняння експериментальних даних і даних, отриманих за допомогою теоретичних розрахунків.
Эксперимент CMS #2
При виготовленні нових чутливих елементів датчика експерименту CMS вченим довелося знайти вирішення низки не дуже і дуже складних проблем, пов’язаних з необхідністю роботи датчиків в умовах дії сильних потоків заряджених частинок. Більше того, зараз фахівці CERN включились в “гонку з часом”, адже до моменту запуску Великого Адронного Коллайдера, який буде запущений першого травня цього року, залишилося не так вже й багато часу. А модернізований піксельний датчик має до цього часу пройти програму великого тестування і калібрування.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline