Медь на службе науки: компактные мюонные соленоиды

 Компактные мюонные соленоиды (CMS) – универсальные детекторы элементарных частиц, например, CMS на Большом андронном коллайдере или CMS в лаборатории Ферми (Чикаго).

Современные детекторы на ускорителях строятся совместными усилиями многих стран, и выполняют большой спектр научно-исследовательских измерений. Это конструкция в форме цилиндра диаметра 15 м, и длиной чуть более 20м. Для определения треков частиц используются пиксельные и полосковые детекторы. После них расположены электромагнитный и андронный калориметры. Вся эта установка размещается внутри сверхпроводящего магнита, вне его помещается мюонный детектор.

Мюонные детекторы.

Питерскими учеными разработаны специальные дрейфовые трубки, роль анода в которых  играет тончайшая медная сетка с шагом 10 мкм. Эти устройства позволяют регистрировать пролетающие мюоны  с точностью 250 мкм.

Катодные полосковые камеры непрерывно регистрируют координаты появляющихся частиц с точностью 200 мкм. В качестве катодов используются медные пластины, по 6 штук в каждой камере. Всего камер 468.

Камеры с медными резистивными пластинами используются отдельно и обладают повышенной точностью определения времени пролета мюона, но проигрывают в точностью определения его местонахождения.  

События, регистрирующиеся на всех трех видах детекторов, обрабатываются триггерами низшего уровня, строится первичная модель, данные сопоставляются с данными калориметров, принимается решение о сохранении события и по медным кабелям, осуществляется передача в концентратор данных.

Андронный калориметр

Уникальная теплопроводность меди применяется при отводе тепловой нагрузки от излучения. С помощью двух медных полос, выводимых за пределы изоляции, в установке поддерживается температура не более 20 0 C