CMS

Acercándonos al LHC

CMS (Compact Muon Solenoid) es, junto con ATLAS, un detector de "propósito general" diseñado para explorar la física en la escala del TeV en un amplio rango de partículas y fenómenos producidos en las colisiones en el LHC. En ella se espera encontrar respuesta a preguntas como: Hay aún principios fundamentales sin descubrir? Cómo podemos resolver el misterio de la energía oscura? Hay dimensiones extra en el espacio? Cómo se creó el universo?

Este detector, en combinación con ATLAS, fue protagonista en el descubrimiento del bosón de Higgs. en 2012-13.

 

El cuerpo principal del detector CMS es un cilindro multicapa de unos 21 m de largo y 16 m de diámetro, con un peso total de más de 13000 toneladas. La capa más interior es el silicon-based particle tracker (detector de trazas hecho de silicio) rodeado por el scintillating crystal electromagnetic calorimeter (calorímetro electromagnético de cristal escintilador o de centelleo ), que a su vez esta cubierto por el sampling calorimeter for hadrons (calorímetro de muestra para hadrones) midiendo la energía de las partículas. Todos estos subdetectores se encuentran dentro del solenoide central superconductor (3,8 Tesla), de 13 m largo y 6 m de diámetro, que permitirá medir el momento de las partículas cargadas. En el exterior del solenoide están los large muon detectors (grandes detectores de muóns), que están insertados en piezas de hierro que constituyen el núcleo de retorno del campo magnético.

CMS cuenta con más de 4000 físicos de partículas, ingenieros, informáticos, técnicos y estudiantes de unos 240 institutos y universidades de más de 50 países.

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Algúns cálculos ...


En cada Larga Parada (LS) los diversos aceleradores, detectores y otros dispositivos son objcto de grandes operaciones de mantenimiento, consolidación y mejora.

Durante la Larga Parada LS2, los científicos de CMS reformaron el Pixel Tracker, el cual está situado a solo 2.9 cm del tubo por el que pasan los haces de protones. Alrededor de 600 millones de partículas pasan a través de un 1 cm cuadrado de este detector interno cada segundo. Para controlar el número de partículas, los científicos mejoraron un detector cercano al rastreador de píxeles llamado BRIL, que controla las condiciones experimentales y ayuda a los científicos a calibrar sus datos.

CMS también completó la instalación de sus detectores Gas Electron Multiplier de nuevo diseño, los cuales detectan muones cerca del tubo del haz. Además, se ha implementado nuevo software para ayudar a un más rápido flitrado y procesamiento de los datos.

[Estos comentarios están tomados de What’s new for LHC Run 3? By Sarah Charley. Symmetry (A joint Fermilab/SLAC publication)]


Con más detalle podemos ver las mejoras realizadas en este detector durante el LS2 (2019-2022) en la siguiente imagen: 

(CERN Image)

Toda la información en CMS Upgrades LS2


En la imagen que se muestra al final de la sección DETECTORES se indican resumidas algunas de las mejoras realizadas en los detectores más grandes durante el LS2 (2019-2022).



 

AUTORES


Xabier Cid Vidal, Doctor en Física de Partículas (experimental) por la Universidad de Santiago (USC). Research Fellow in experimental Particle Physics en el CERN, desde enero de 2013 a diciembre de 2015. Actualmente está en el Depto de Física de Partículas de la USC  ("Ramon y Cajal", Spanish Postdoctoral Senior Grants).

Ramon Cid Manzano, profesor de Fïsica y Química en el IES de SAR (Santiago - España), y Profesor Asociado en el Departamento de Didáctica de Ciencias Experimentales de la Facultad de Educación de la Universidad de Santiago (España), hasta su retiro en 2020. Es licenciado en Física y en Química, y Doctor por la Universidad de Santiago (USC).

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© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es  | SANTIAGO (ESPAÑA) |

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