El mayor y más potente acelerador de partículas del mundo, el Gran Colisionador de
Hadrones del CERN, prepara ya su futuro. En menos de una década, el LHC funcionará
con la misma energía, pero multiplicando por 10 el número de colisiones entre
partículas. Esto supondrá un enorme reto para los detectores que registran estas
colisiones, en el que los científicos ya trabajan. El Instituto de Física Corpuscular,
centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat
de València, celebra desde hoy 12 al viernes 16 de septiembre, en el Campus de
Burjassot-Paterna (Universitat de València), la ITK-Week, un encuentro en el que
participan 250 expertos internacionales de 96 instituciones de todo el mundo para
definir las características que tendrá uno de los sistemas cruciales en el experimento
ATLAS, el detector de trazas o tracker.
El proyecto del LHC de Alta Luminosidad (HL-LHC, por sus siglas en inglés) pretende
mejorar la capacidad operativa del LHC con el fin de ampliar su capacidad de
descubrimiento a partir de 2025. El objetivo es aumentar la luminosidad del acelerador
(el número de colisiones por segundo) en alrededor de un factor diez por encima del
valor original de diseño. Se trata de una “actualización”, una mejora sobre tecnología
ya consolidada, aunque requerirá una gran intervención que afectará a más de 1.200
metros del acelerador.
Una vez implementada la mejora, permitirá llevar a cabo estudios precisos de las
nuevas partículas que el LHC ha descubierto, como el bosón de Higgs, y abrirá la puerta
a la observación de procesos muy raros que no son accesibles desde la sensibilidad
actual del LHC. Por ejemplo, con el LHC de alta luminosidad se producirán hasta 15 millones de bosones de Higgs por año, en comparación con los 1,2 millones producidos
en 2011 y 2012, año en el que se anunció su descubrimiento.
Los detectores de partículas que registran lo que sucede durante las colisiones van a
tener también su actualización. Cuando el HL-LHC entre en funcionamiento los
detectores se encontrarán diez veces más partículas en cada cruce de los haces, y
habrán de responder igual o mejor que en la actualidad en el LHC. Como consecuencia
los trackers, las partes del detector que registran la trayectoria de las partículas,
tendrán que multiplicar por cinco su granularidad (equivalente al número de píxeles de
una cámara digital) para poder dar cuenta del mayor número de partículas que los van
a atravesar.
El IFIC, que trabaja en el proyecto desde su comienzo en 2007, juega un papel
importante en el diseño y construcción de una parte de los trackers, que deben ser
capaces de registrar las trayectorias de las partículas con una resolución espacial de
veinte millonésimas de metro. Los científicos y técnicos del IFIC están diseñando y
caracterizando los sensores de silicio que forman el tracker, los soportes donde se
instalarán estos sensores, los servicios necesarios para su correcta operación
(refrigeración, fibras ópticas para transmitir datos y señales de control, cables para
proporcionar los voltajes adecuados) y la estructura mecánica, que permitirá mantener
la resolución espacial general y soportará los sensores del tracker.
Más información:
Carmen García. Coordinadora del proyecto ATLAS en el IFIC. Profesora de Investigación del CSIC.
carmen.garcia@ific.uv.es // 96 354 34 91
Carlos Lacasta. Responsable de proyecto ITK en el IFIC. Investigador científico del CSIC.
Carlos.Lacasta@ific.uv.es // 96 354 34 90
http://webific.ific.uv.es/web/content/llevando-al-lhc-una-mayor-luminosidad
http://hilumilhc.web.cern.ch
