domingo, 31 de agosto de 2008

3108: BlogDay 2008

Blog Day 2008Cada 31 de agosto se celebra el día del blog. Se escogió esta fecha (3108) por el parecido con la palabra blog.

La intención de este evento es difundir la labor que se realiza como bloggers a nivel global. Se pretende que se elabore una lista con cinco recomendaciones de blogs que por cualquier circunstancia creamos es importante divulgarlos.

Sin más pretensiones, he aquí la lista de blogs:
  1.  Blog de Eduardo Punset. Eduardo Punset es un escritor y divulgador científico. Su labor también incluye el análisis económico y la reflexión social.
  2. El cancerbero de Ulises. Escrito por Epigmenio Ibarra, columnista del periódico Milenio y donde va recolectando sus escritos para este periódico.
  3. Historias con historia. Mantenido por Iñaki, es otra forma de acercarse a la historia manteniendo una frescura y dinamismo, ideal para todo aquel que crea que la historia es aburrida.
  4. Kurioso. Kusioso es eso precisamente, toda aquella curiosidad que sucede en el mundo, explicadas por un arquitecto en un lenguaje accesible y sencillo para cualquiera.
  5. Apuntes científico desde el MIT. Redactado por  Peré Estupiyà, químico y bioquímico quien gracias a una beca para periodistas científicos divulga la labor científica que se realiza en el Massachussets Institute of Technology (MIT) y la Universidad de Harvard en Cambridge, EE UU.
Hace algunos años:

viernes, 29 de agosto de 2008

El gran colisionador de hadrones (LHC) X: ¿Existen peligros?

El gran colisionador de hadrones es el mayor acelerador de partículas construido hasta el momento, durante su funcionamiento se producirán los mal altos niveles de energía que el hombre haya sido capaz de crear, niveles de energía que solo la Naturaleza ha podido generar. Sin embargo ¿las colisiones creadas representan un riesgo?

Aunque pareciera un peligro latente, la realidad es que el colisionador no es el armagedon ni el inicio de su funcionamiento asegurará la destrucción del planeta. Todo lo contrario, a lo largo de esta entrada se tratará de echar por tierra todas esas noticias alarmistas que se han creado.

Energías moderadas comparadas con la naturaleza

Los aceleradores, en condiciones de laboratorio, crean el fenómeno natural de los rayos cósmicos producidos en el Universo durante la formación de las supernovas o los agujeros negros, la energía de estos fenómenos es mucho mayor que la creada por el gran colisionador de hadrones (LHC). Estos rayos cósmicos viajan a través del Universo y bombardean la atmósfera de la Tierra desde su formación hace 4,500 millones de años. Pese a que la potencia del LHC es la mayor comparada con otros aceleradores si se compara con la energía de los rayos cósmicos resulta ser muy diminuta. Las energías creadas por las colisiones en la naturaleza desde hace miles de millones años no han sido nefastas para la Tierra por lo que no hay ninguna razón para pensar que la energía resultado de las colisiones del LHC tengan consecuencias dañinas.

Los rayos cósmicos no solamente golpean la Tierra, sino también la Luna, los demás planetas del Sistema Solar, el Sol y otros cuerpos celestes. El número total de colisiones que se producen resulta ser mucho mayor que el que producirá con el LHC. El hecho de que todos estos cuerpos celestes sigan estando intactos pese al bombardeo constante de rayos cósmicos es otra razón para creer que las colisiones en el LHC son seguras. Si bien la energía que producirá el LHC es enorme (14 TeV) resulta incluso minúscula con la creada en la Naturaleza.
Reproducción artística de una colisión de partículas. Propiedad de El País.

Si fueran mosquitos y trenes de gran velocidad

La energía total de los haces de protones que circularán dentro del túnel del LHC es similar a la de un tren de gran velocidad (TGV) a 150 kilómetros por hora. Pese a esta gran velocidad, solo un pequeña cantidad de energía se libera en cada choque de partículas, tal cantidad de energía es la equivalente a la de catorce mosquitos en vuelos...tal es así que cada vez que usted trata de aplastar un mosquito entre sus manos, crea una energía superior a la colisión de protones en el LHC. Lo que hace particular al Colisionador es la capacidad que tiene para concentrar la energía en el interior de un espacio minúsculo, a una escala subatómica, pero inclusive con esa capacidad la energía producida resulta ser diminuta si se compara con las creadas por la naturaleza.

Durante la fase de explosión , el LHC hará colisionar haces de núcleos de plomo, que producirán una energía similar a un poco más de 1,000 mosquitos en vuelo. Sin embargo la energía producida en esta fase estará menos concentrada que la que se produce en las colisiones de protones y tampoco representa un riesgo.

¿Seremos devorados por un agujero negro?

En el Universo, los agujeros negros son aquellos cuerpos celestes que son resultado de la extinción de una estrella gigante roja (estrella de gran masa), la fuerza gravitatoria de estas estrellas sobre si mismas da origen a una masa concentrada en un pequeño volumen hasta proseguir con un colapso dando origen a los agujeros negros, objetos con un gran fuerza de atracción que absorben toda la materia que esta a su alrededor.

La fuerza gravitacional o de atracción esta relacionada con la cantidad de materia y energía que contiene, cuanto menos es su materia menor sera la fuerza de atracción.

Algunos físicos consideran que durante las colisiones en el LHC se producirán agujeros negros micróscopicos. No obstante, estos agujeros si llegaran a producirse serían resultado de la energía empleada en el Colisionador (equivalente a la energía de los mosquitos), por lo que ningún agujero negro microscópico creado en el interior del LHC tendría la suficiente fuerza de atracción para absorber la materia que esta a su alrededor.

Otro argumento para desmentir el peligro de los hipotéticos agujeros negros menciona que los agujeros negros pierden materia al emitir energía, proceso llamado "radiación de Hawking". Los agujeros negros que no pueden absorber materia como los que podrían producirse en el LHC, encogen, se evaporan y desaparecen. Mientras más pequeño es el agujero negro, más rápido se desvanece. Serían tan breves los agujeros negros que la única forma de detectarlos sería por los productos de su descomposición.
Simulación de un agujero negro. Propiedad de Cienciaenaccion.org

¿Y los strangelets?

Los strangelets son hipotéticos pedazos de materia cuya existencia no ha sido demostrada. Se supone que su existencia es resultado de quarks "extraños", más pesados e inestables que los quarks que forman la materia estable. De existir los strangelets serían inestables. Su carga electromagnética rechazaría la materia, por lo que en lugar de combinarse con partículas estables sencillamente se desintegrarían.

Si el LHC creará strangelets no causarían daño y volviendo al ejemplo de los rayos cósmicos, si tales rayos ya han creado strangelets no han producido ningún daño hasta el día de hoy.

¿Tiene aún dudas?

Si llegado a esta línea aún tuviera dudas sobre los riesgos del LHC, tenga la certeza que en Europa y en los Estados Unidos se siguen realizando estudios sobre la seguridad en las colisiones de alta energía en el acelerador de partículas, por parte de científicos que nada tienen que ver con los experimentos del Colisionador. Los análisis a los que han llegado estos expertos, han sido evaluados por expertos para confirmar la seguridad en los experimentos.

El CERN a su vez ha creado una comisión de físicos de partículas, tampoco implicados en el LHC para responder a las preguntas que pudieran surgir. Para contactarlos basta enviar un correo a la siguiente dirección: lsag@cern.ch.

Con información de CERN | LHCCountdown | LHC

lunes, 25 de agosto de 2008

El gran colisionador de hadrones (LHC) IX: LHCh

En esta ocasión el último experimento del LHC.

LHCf
Large Hadron Collider forward (Gran Colisionador avanzado de Hadrones)

LHCf es muy similar a TOTEM, ya que comparte instalaciones con otro detector. Siendo exactos LHCf esta colocado a ambos lados de ATLAS, a tan solo 140 metros del punto de colisión. Cuenta con dos detectores, cada uno de los cuales mide 30 cm de longitud, 10 cm de anchura y 80 cm de altura y un peso de 40 kilogramos cada uno.
Instalaciones del LHCf. Propiedad del CERN.

Los detectores de LHCf están fabricados con placas de tugsteno y plástico escintilante, diseñados para medir con asombrosa precisión el número y energía de piones neutros, los piones son partículas inestables con una masa intermedia entre el protón y el electrón, además de estudiar los piones también se estudiaran otras partículas como fotones gamma y neutrones producido en las direcciones frontales de las colisiones de ATLAS.

La producción de piones neutros, fotones gamma y neutrones sera investigada durante la fase inicial del encendido del colisionador de hadrones. Al producir estas partículas sera posible simular rayos cósmicos en condiciones de laboratorio.

Los rayos cósmicos en condiciones naturales son partículas cargadas que proceden del espacio exterior y bombardean constantemente la atmósfera terrestre. Los rayos cósmicos son producidos en el nacimiento de supernovas y cuando alcanzan la alta atmósfera, las partículas chocan contra núcleos de átomos, produciendo un fenómeno conocido como chubasco.

En las colisiones del LHC se producirán chubascos similares, que ayudarán a los científicos a contrastar los rayos producidos por el detector y estudiar los resultados. Con los resultados se pretende conocer el origen de los rayos cósmicos.

Con información de CERN | LHCCountdown | LHC | LHCf

viernes, 22 de agosto de 2008

El gran colisionador de hadrones (LHC) VIII: TOTEM

A punto de concluir esta breve serie, hablaremos del experimento TOTEM.

TOTEM: TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement (Medición de sección cruzada total elástica y difractiva)

El detector TOTEM comparte instalaciones con los otros detectores en el gran colisionador de hadrones, tiene 40 metros de longitud, 5 metros de anchura y 5 metros de altura. Su peso es de 20 toneladas.

El propósito de TOTEM es medir la dispersión de partículas muy pequeñas en los ángulos de los protones, una parte inaccesible para los experimentos generales de física. Las mediciones permitirán estudiar los procesos físicos que no pueden ser estudiados en los otros experimentos del LHC, como saber porque la forma y tamaño de los protones varía con la energía.

Para lograr lo anterior TOTEM deberá de ser capaz de detectar lo más cerca posible las partículas producidas por el LHC. Los científicos de TOTEM trabajarán basados en las colisiones que se produzcan en el detector CMS. Aunque los estudios sean independientes TOTEM compartirá los resultados obtenidos con el detector CMS.

En TOTEM se estudiarán dos tipos de colisiones elástica y inelástica: la primera donde producto del choque de protones solo sobrevive uno, el otro se desintegra produciendo desechos que continúan viajando hacia adelante; la otra es aquella en que tras el choque ambos protones sobreviven y solo se desvían ligeramente uno de otro.
TOTEM está ubicado a 200 metros del punto de colisión del detector CMS. Propiedad de CERN.

TOTEM empleará tres tipos de detectores, un tipo Roman Pot que será utilizado para detectar protones y dos Cathode Strip Chambers and GEM Detectors que miden la partículas producidas en las colisiones y que salen en dirección frontal del punto de colisión.

Con información de CERN | LHCCountdown | LHC | TOTEM

lunes, 18 de agosto de 2008

El gran colisionador de hadrones (LHC) VII: ALICE

En esta entrada se hablará del experimento ALICE, así que sin más preámbulos empecemos.

ALICE
A Large Ion Collider Experiment (Gran Experimento de Colisionador de Iones)

ALICE, como los otros cinco detectores comparte sus instalaciones en el gran colisionador de hadrones. Tiene un peso de 10,000 toneladas y sus dimensiones son 26 metros de longitud, 16 metros de anchura y 16 metros de altura.

El propósito para el cual fue construido el detector ALICE es recrear condiciones similares a las ocurridas después del Big-Bang. Con los datos que se obtengan sera posible estudiar la evolución de la materia desde el inicio del Universo hasta nuestros días.

Se sabe que el Universo actual esta conformado por átomos, los cuales a su vez están formados por electrones, protones y neutrones. Estos últimos los protones y neutrones esta formados por quarks que se unen por una fuerte interacción medida en gluones. Está interacción fuerte también es responsable de que los protones y neutrones estén vinculados en el núcleo de los átomos.

Aunque gran parte de la interacción fuerte es conocida, aún hay cuestiones que siguen sin resolverse: el mecanismo mediante el cual los quarks y los gluones permanecen unidos y vinculados dentro de protones y neutrones, tal mecanismo es conocido como confinamiento y su causa se desconoce, por otra parte se sabe que tanto protones como neutrones están conformados por tres quarks, pero sumando la masa de los tres quarks tan solo se obtiene el 1% de la masa de protones o neutrones, entonces ¿de dónde proviene el 99% de masa restante? Ambas cuestiones se cree derivan de la forma en que las propiedades del vacío son modificadas por la fuerte interacción que ocurre entre quarks y gluones.
Instalaciones del detector ALICE. Propiedad del CERN.
ALICE ha sido diseñado en medida de lo posible para que las colisiones sucedan en el centro del detector, para que la evolución del espacio y el tiempo pueda ser reconstruida y estudiada. Para ello diferentes subdetectores han sido utilizados, que a su vez proporcionarán distinta información a los físicos, solo de esta manera sera posible estudiar un fenómeno tan complejo desde diferentes puntos de vista.

Para poder hacer esto es necesario primero medir la colisión, esto se hace mediante la medida de los restos del choque con detectores de alta densidad situados a 110 metros de ambos lados de ALICE y la medición del número de partículas producidas que a la vez proporciona información sobre su distribución espacial.

Luego de medir cuan poderosa es la colisión, se realiza un seguimiento de las partículas producidas mediante detectores cilíndricos o ITS Pixels (que de dentro hacia fuera reciben el nombre de ITS Drift, ITS Strips, TPC, TRD) dado que cada partícula tiene una carga eléctrica es posible conocer su trayectoria. Para poder identificar las trayectorias también se emplea un campo magnético producido por un imán, el campo magnético curva las trayectorias de las partículas con lo cual es posible calcular el impulso. Los subdetectores de esta sección son tan eficaces y precisos que se pueden identificar aquellas partículas que su tiempo de vida es muy corto.

Conocida la trayectoria lo que sigue es identificar de que partícula se trata, si es un electrón, protón, kaón o un pión. Pese a la información obtenida previamente, es necesario hacer uso de subdetectores más precisos como TOF que en una millonésima de segunda puede medir el tiempo en que una partícula viaja y con ello calcular la velocidad. A su vez HMPID mide la tenue luz generada por los patrones de partículas y TRD mide la radiación que emiten las partículas al cruzar diferentes medios, lo que permite identificar a los electrones. A su vez los muones, se miden en un capa muy gruesa de materiales que detiene a las demás partículas y son detectados por espectrómetros de muones.

Finalmente los fotones (partículas de luz), emitidas por un objeto caliente proporcionan información sobre la temperatura del sistema. Para medirlos se emplean los cristales de PHOS que son tan densos como el plomo y más transparentes que el vidrio, que medirán una zona limitada. En tanto los subdetectores PMD y en particular EMCal realizará mediciones en amplias zonas con una impresionante precisión.

Con información de CERN | LHCCountdown | LHC | ALICE | ALICE y la sopa de quarks y gluones (Historia en PDF para niños)

viernes, 8 de agosto de 2008

El gran colisionador de hadrones (LHC) VI: LHCb

Dejando atrás a los experimentos ATLAS y CMS, continuare en esta ocasión con LHCb.

LHCb
Large Hadron Collider beauty (belleza del Gran Colisionador de Hadrones)

El detector de partículas LHCb esta situado en uno de los cuatro puntos alrededor del colisionador de hadrones, donde recordemos, a finales de año los haces de protones al chocar producirán nuevas partículas.

Sus dimensiones son de 21 metros de longitud, 13 metros de anchura y 10 metros de altura. Tiene un peso de 5,600 toneladas.
Ubicación de cada uno de los experimentos que tendrán lugar en el LHC, en el lado izquierdo se aprecia el detector LHCb. Propiedad del CERN.

El objetivo de este experimento es registrar la desintegración de partículas que contienen quarks b y anti-b, también conocidos como "mesones B". Su diseño es especifico para detectar y filtrar estas partículas y los productos de su descomposición.

Se espera que los datos que aporte ayuden a entender porque si en un inicio, luego del Big-Bang se formaron cantidades iguales de materia y antimateria, a medida que el Universo se expandió y enfrío, su composición cambio. Apenas un segundo después del Big-Bang, la antimateria había desaparecido dejando lugar a la materia que forma todo lo que vemos alrededor. LHCb es un experimento creado para explorar lo que sucedió después del Big-Bang que permitió crear el Universo que habitamos hoy.

Para lograr esto, en lugar de que los mesones B y sus partículas en descomposición se dirijan hacia todas las direcciones resultado de las colisiones, serán conducidos dentro del túnel para ser analizados por los detectores.

El LHCb cuenta con subdetectores ubicados a lo largo de los 21 metros que cubren del túnel del colisionador. Cada uno de los subdetectores esta especializado en detectar características de las partículas producidas al chocar protones. En conjunto los subdetectores proporcionan información sobre la identidad, trayectoria, impulso y energía de cada partícula generada.

Los haces de protones pasarán a través del detector, en condiciones de seguridad dentro de un tubo de berilio. Sera dentro del subdetector VELO (vertex locator-detector de vértices) donde se identifiquen las partículas que contienen quarks b y anti-b.

VELO se encargará de seleccionar los mesones B de las otras partículas, una tarea difícil dado su corta vida. Para encontrarlos se usaran sensores compuestos de detectores de silicio que deberán estar colocados entre el punto que se forman los mesones B y el punto donde se desintegran.

Enseguida del detector de vértices, están los subdetectores RICH (Ring Imaging Cherenkov-Detectores de radiación Cherenkov) situados a ambos lados del imán del LHCb, que mediran la radiación Cherenkov, fenómeno producido cuando una partícula cargada electromagnéticamente pasa a través de un determinado medio (en este caso, un denso gas) más rápido que un haz de luz. A medida que la partícula viaja emite luz que el detector reflejara en un conjunto de sensores usando espejos. Los detectores RICH identificarán las partículas que resulten de la descomposición de mesones B, incluidos piones, kaones y protones

Para ayudar a identificar las partículas producidas cuando los protones choquen, los detectores incluyen un imán, el LHCb no es la excepción al incluir un imán que consta de dos bobinas y 27 toneladas de peso que están montados sobre 1450 toneladas de acero.

Las partículas usualmente viajan en líneas rectas, pero la presencia del campo magnético producido por el imán hace que las trayectorias sean curvas, con variaciones positivas y negativas en las partículas al desplazarse en direcciones opuestas. Los científicos al examinar la curvatura es posible que calculen el impulso de una partícula y por lo tanto establezcan su identidad.

A grandes alturas los aviones son sólo visibles desde el suelo por los senderos de vapor de agua que dejan atrás. Las partículas cargadas, como electrones y protones, también dejan ciertos senderos cuando atraviesan determinadas sustancias, que permite a los científicos seguir su movimiento. Los trackers (rastreadores) son dispositivos diseñados para registrar la trayectoria de cada partícula que pasa por el detector, que ayuda a unir las señales que quedan en el detector de otras partículas lo que es crucial para reconstruir mesones B a partir de sus descomposición.

El sistema de seguimiento del LHCb consiste en una serie de cuatro grandes estaciones rectangulares, cada una con una superficie de 40 m2. Se emplean dos tipos diferentes de detectores, uno el rastreador de silicio que se encuentra cerca de las tuberías por las que atraviesan los haces, emplea detectores de silicio para detectar las partículas que atraviesan. Las partículas cargadas al chocar con los átomos de silicio, liberan electrones y crean una corriente eléctrica que indica la ruta de la partícula original.

El otro detector es el rastreador exterior, se encuentra más lejos de las tuberías y se compone de tubos llenos de gases (mezcla de argón [70%] con dióxido de carbono [30%]). Cada vez que una partícula cargada atraviesa, se ioniza las moléculas de gases, produciendo electrones. Para reconocer las partículas se parte del tiempo que emplean los electrones para llegar al ánodo de alambre que esta al centro de cada tubo.

Los calorímetros son sistemas diseñados para detener las partículas que pasan por el detector, midiendo la perdida de energía. El LHCb emplea dos tipos de calorímetros: calorímetro electromagnético que mide la energía de la partículas más ligeras, como electrones y fotones, mientras el llamado calorímetro hadrónico mide la energía que contienen protones, neutrones y otras partículas que contienen quarks.

El sistema de calorímetros se compone de una estructura en capas, similar a un sándwich, donde se alternan capas de metal y de plástico con los calorímetros. Cuando las partículas golpean las placas de metal, se produce una lluvia de partículas secundarias, que excitan las moléculas de poliestireno en las placas de plástico, emitiendo luz ultravioleta. La cantidad de radiación ultravioleta es proporcional a la energía de las partículas que entran en el calorímetro.Los calorímetros son la principal forma de identificar partículas que no poseen carga eléctrica como los fotones o los neutrones.

El subdetector más eterno, el sistema de muones, esta formado por cinco estaciones rectangulares. que aumentan gradualmente de tamaño y que combinados cubren una área de 435 m2, que servirán para detectar muones, partículas que están presentes en las etapas finales de muchos mesones B, en su descomposición. Cada estación contiene cámaras llenas de una combinación de tres gases: dióxido de carbono, argón y tetrafluorometano. Los muones reaccionan con esta combinación y los electrodos de alambre detectan los resultados.
Esquema del LHCb (Large Hadron Collider beauty, belleza del Gran Colisionador de Hadrones). Propiedad de CERN. Clic para ampliar.

Al estar en marcha y pleno funcionamiento, se tendrá un registro aproximado de 10 millones de colisiones de protones por segundo. La grabación de todos estos eventos, resulta practicamente imposible dado la limitada capacidad de almacenamiento. Para tener mayor certeza en la recolección de resultados se emplea un sistema electrónico llamado "triger".

Triger funciona en dos niveles. El primer adaptado en tiempo real hace uso de VELO, calorímetros y el sistema de muones. Selecciona un millón de eventos, descartando los otros 9 millones. Este primer nivel actúa a una velocidad de cuatro millonésimas de segundo.

Después del filtrado por el primer nivel de activación, la cantidad de datos es de 35 Gigabytes que se almacenan en las computadoras ubicadas en el fondo del LHCb. Las computadoras seleccionan eventos interesantes para su posterior análisis, resultando escogidos tan solo 2000, en este segundo nivel actúa a una vigésima parte de un segundo.

Con información de CERN | LHCCountdown | LHC | LHCb

lunes, 4 de agosto de 2008

El gran colisionador de hadrones (LHC) V: CMS

Continuando con los experimentos que tienen lugar en el gran colisionador de hadrones, en esta ocasión me centrare en el CMS del cual se tratará a lo largo de esta entrada.

CMS
Compact Muon Solenoid (Solenoide compacto de muones)

Con un diseño cilindrico, tiene 21 metros de longitud, 15 metros de ancho y 15 metros de altura y un peso de 12 500 toneladas.

Los objetivos principales del CMS son el estudio de la física a escalas de teraelectronvoltio, descubrir el bosón de Higgs, pruebas de supersímetría y dimensiones extras además del análisis de colisiones de iones pesados.

En el CMS destaca su tamaño compacto pese a sus grandes dimensiones, que fue optimizado para el seguimiento de muones y que tiene un poderoso imán solenoide.

Su diseño tiene como propósito general el detectar las colisiones de los haces de partículas cuando se produzcan 14 Tev (teraelectronvoltio). Incorpora subsistemas diseñados para medir la energía y el impulso de fotones, muones y otros productos de las colisiones.

Corte transversal del CMS donde se aprecian las distintas capas o niveles del detector. Propiedad del CERN. Clic para ver en mayor tamaño aunque también existe una animación en flash interactiva.


La capa más interna del detector CMS es donde se producen las colisiones de protones.

En el nivel uno esta el detector de segmentaciones (tracker), con sensores de silicio que permite medir el impulso de las partículas cargadas eléctricamente y usando las mediciones identificar el momento.

Otra de las funciones del tracker esta reconstruir los vértices de decadencia de partículas. La posición de los vértices es determinada por la duración de la descomposición de las partículas. Al reconstruir los vértices se prevé que se identifique el bosón de Higgs y se contribuya al estudio de quarks.

Los sensores de silicio emplean dos tecnologías por una parte esta los píxeles de silicio y por otra cadenas de silicio (microstrips). El tracker es el más grande detector de silicio en el mundo al tener 205 m2 de silicio que comprende 9,3 millones de cadenas y 66 millones de píxeles de silicio.

El nivel dos lo conforma el calorímetro electromagnético, integrado por 80,000 cristales escintiladores (el escintilador convierte la radiación en luz visible) de tungstato de plomo (PbWO4), se utiliza para medir con precisión las energías de protones y electrones. Dado que los protones y electrones interactuan electromagnéticamente, es difícil apreciarlos y es donde tiene su importancia el calorímetro al detectar la radiación producida.

El nivel tres lo conforma el calorímetro hadrónico, formado por capas de material denso (tanto bronce como acero) con capas de escintiladores de plaśticos o fibras de cuarzo, que desempeña un papel esencial en la identificación de quarks, gluones y neutrinos así como la búsqueda de partículas supersimetricas.

Como todo detector de partículas, contiene el sistema de imán que esta en el nivel cuatro, que consta de un electroimán, imán yugo, un tanque de vacío y componentes auxiliares como criogenia, fuentes de alimentación y controles de proceso. Produce un campo magnético de 4 Tesla y es el imán superconductor más grande en el mundo, si se liberará la energía contenida en él sería capaz de fundir 18 toneladas de oro.

La función del este sistema radica en determinar la relación masa/carga de las partículas que atraviesen partiendo del análisis de la curva que se recorre en el campo magnético.

Los detectores de muones integran el nivel cinco, donde se encuentran tres tipos de detectores de muones: tubos de deriva (drift tubes DT), cámara de tiras catódicas (cathode strip chamber CSC) y cámaras de tiras resistivas (resistive plate chambers RPC). Tanto los detectores DT y CSC se utilizan para obtener mediciones precisas de la posición y poder así determinar el impulso de los muones en tanto el RPC esta diseñado para proporcionar rápidamente información para el nivel uno.

Como se había dicho previamente en el centro del CMS se producirán colisiones, dado que por una parte la probabilidad de choque entre los protones es muy reducida y por otra no todas las colisiones que se produzcan serán "productivas" para posteriores estudios.

Diseño del solenoide compacto de muones. Propiedad de CERN. Clic para ampliar.


Con información de CERN | LHCCountdown | LHC | CMS

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