大型强子对撞机(LHC)成功安装CMS像素跟踪器

经过两年多的维护和升级,像素跟踪器已经安装在大型强子对撞机(LHC)的紧凑介子线圈(CMS)探测器的中心,现在已经准备好进行调试。在所有CMS子探测器中,像素追踪器是最接近相互作用点(IP)的,即质子束之间的碰撞点。在探测器的核心部分,它重建了高能电子、μ介子和带电强子的路径,同时也重建了非常

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  经过两年多的维护和升级,像素跟踪器已经安装在大型强子对撞机(LHC)的紧凑介子线圈(CMS)探测器的中心,现在已经准备好进行调试。在所有 CMS 子探测器中,像素追踪器是最接近相互作用点(IP)的,即质子束之间的碰撞点。

  在探测器的核心部分,它重建了高能电子、μ介子和带电强子的路径,同时也重建了非常短命的粒子的衰变,例如那些含有美或”b”夸克的粒子。除其他事项外,这些衰变被用来研究物质和反物质之间的差异。

  像素追踪器是由 1800 个小型硅模块组成的同心层和环。这些模块中的每一个都包含大约 66000 个独立的像素,总共有 1.2 亿个像素。像素的微小尺寸(100×150μm2)允许精确测量通过探测器的粒子的轨迹,并以大约 10μm的精度确定其来源。

  由于其位置非常接近 IP,像素追踪器会受到了粒子碰撞的大量辐射损害。在最内层距离光束管仅有 2.9 厘米,每秒钟约有 6 亿个粒子穿过探测器的 1 平方厘米面积。低温有助于保护 Pixel Tracker 免受这种高辐射的影响(它被保持在-20℃),但不可避免仍有一些损害发生。

  为了解决这个问题,子探测器在 Long Shutdown 2 期间从洞穴中取出后,在存放它的无尘室中进行了大修和升级。它的设计得到了改进,其最内层被替换。然后,像素探测器被重新安装在 CMS 探测器的中心,现在已经准备好进行调试。

  成功安装像素跟踪器的工作是 CMS 追踪器小组众多成就中的最新一项,该小组是 CMS 合作的最大小组之一,成员包括来自 19 个国家 70 多个机构的约 600 人。

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