Розкладаний хмарочос-орігамі для зон лиха
24 Квітня , 2018
Відпрацьована олія вирішить проблему збирання розливів нафти
24 Квітня , 2018

Великий Адронний Колайдер отримає модернізовані чіпи для своїх детекторів

Великий Адронний Коллайдер, найпотужніший прискорювач частинок на сьогоднішній день, незабаром отримає модернізовані чіпи для датчиків одного з чотирьох основних експериментів, ALICE (A Large Ion Collider Experiment). Ці чіпи, які отримали назву SAMPA, були розроблені в бразильському університеті Poli-USP і протягом цього року вони пройшли через програму випробувань, проведених міжнародною командою експертів у цій сфері. Зараз керівництво Європейської організації ядерних досліджень CERN дало дозвіл на початок великомасштабного виробництва цих чіпів на потужностях відомої компанії TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited). І незабаром експеримент ALICE отримає всі 88 тисяч таких чіпів, які будуть використані для переобладнання детекторів даного експерименту.
Чип SAMPA
Чіпи SAMPA будуть використані у двох датчиках експерименту ALICE, TPC (Time Projection Chamber) і MCH (Мюона Chamber). Головна система експерименту ALICE, заснована на датчику TPC, відстежує і ідентифікує заряджені частинки, які народжуються під час зіткнень в надрах коллайдера. Датчик складається з двох вкладених циліндрів, проміжок між якими заповнений газом. Кінці цих циліндрів покриті сіткою, структура якої розбиває їх площу на 500 тисяч каналів. Кожен чіп SAMPA буде обробляти дані, отримані з 32 каналів одночасно. Датчик MCH, призначений для виявлення мюонів, має схожу конструкцію з незначними відхиленнями.
Чіпи SAMPA послужать заміною чіпам, використовуваним сьогодні в датчиках експерименту ALICE, які обробляють дані з 16 каналів кожен. Обробка даних полягає у визначенні заряду частинки і порівнянні його з еталонними значеннями. Все це проводиться шляхом перетворення аналогового сигналу в цифровий вигляд і подальших маніпуляцій з послідовностями логічних 1 і 0. На відміну від старих чіпів, чіпи SAMPA здатні виконувати обидві ці функції одночасно, що дозволило збільшити кількість оброблюваних каналів з 16 до 32. Це, в свою чергу, дозволить збільшити темп реєстрації зіткнень ядер атомів свинцю у 100 разів.
Чипы SAMPA
“Сьогодні обладнання експерименту ALICE реєструє близько 500 зіткнень на секунду” – пишуть дослідники, – “Ми розраховуємо, що в 2021 році після модернізації датчики зможуть працювати в темпі 50 тисяч зіткнень на секунду. І це дасть нам можливість зловити дуже рідкісні явища, такі, як виникнення важких кварків або антиядер легких елементів”.
Після отримання чіпів SAMPA з фабрик компанії TSMC, кожен з них пройде через етап індивідуальної перевірки, яка буде виконана фахівцями зі Швеції. Після цього чіпи, що пройшли перевірку, будуть відправлені в групу технічного забезпечення експерименту ALICE, фахівці якої і займуться їх установкою. Згідно з планами, весь процес модернізації датчиків буде проведено за період між 2019 і 2020 роками включно.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: