大型強子對撞機(LHC)成功安裝CMS像素跟蹤器

經過兩年多的維護和升級,像素跟蹤器已經安裝在大型強子對撞機(LHC)的緊湊介子線圈(CMS)探測器的中心,現在已經準備好進行調試。在所有CMS子探測器中,像素追蹤器是最接近相互作用點(IP)的,即質子束之間的碰撞點。

在探測器的核心部分,它重建了高能電子、μ介子和帶電強子的路徑,同時也重建了非常短命的粒子的衰變,例如那些含有美或”b”夸克的粒子。除其他事項外,這些衰變被用來研究物質和反物質之間的差異。

像素追蹤器是由1800個小型硅模塊組成的同心層和環。這些模塊中的每一個都包含大約66000個獨立的像素,總共有1.2億個像素。像素的微小尺寸(100×150μm2)允許精確測量通過探測器的粒子的軌跡,並以大約10μm的精度確定其來源。

由於其位置非常接近IP,像素追蹤器會受到了粒子碰撞的大量輻射損害。在最內層距離光束管僅有2.9厘米,每秒鐘約有6億個粒子穿過探測器的1平方厘米面積。低溫有助於保護Pixel Tracker免受這種高輻射的影響(它被保持在-20℃),但不可避免仍有一些損害發生。

為了解決這個問題,子探測器在Long Shutdown 2期間從洞穴中取出后,在存放它的無塵室中進行了大修和升級。它的設計得到了改進,其最內層被替換。然後,像素探測器被重新安裝在CMS探測器的中心,現在已經準備好進行調試。

成功安裝像素跟蹤器的工作是CMS追蹤器小組眾多成就中的最新一項,該小組是CMS合作的最大小組之一,成員包括來自19個國家70多個機構的約600人。

CMS-Pixel-Tracker.jpg

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