Drift Tubes (DT)

I Drift Tubes (DT) sono il rivelatore di muoni di CMS che copre la parte "barrel", cioè a grande angolo rispetto alla direzione dei fasci: approssimativamente l'intervallo 35°, 145° gradi. Questa regione è sperimentalmente di grande importanza, infatti:

  1.  in generale le particelle prodotte a grande angolo sono quelle provenienti da urti più energetici, nei quali cioè più alta è l'energia disponibile per produrre eventi interessanti o nuovi;
  2. in questa regione angolare la molteplicità di tracce è più bassa che in avanti, il che (insieme allo schermo rappresentato dai calorimetri, situati più all'interno del rivelatore) crea un ambiente con basso rumore, dove l'identificazione delle particelle e la ricostruzione degli eventi sono più affidabili (per esempio il decadimento del bosone di Higgs in 4 muoni è stato tra i primi ad essere osservato)

I DT si basano su una tecnica complessa ma efficace non solo per l'identificazione dei muoni e la misura della loro energia ma anche per generare il trigger che segnala al sistema di acquisizione dati la presenza di un evento interessante.
Il funzionamento dei tubi a drift si basa infatti sulla misura del tempo di arrivo di ciascun segnale e i tempi  relativi a tutti i segnali prodotti da una traccia permette all'elettronica di determinare l'effettivo passaggio di un muone e anche la collisione che lo ha prodotto.

Le 250 camere sono disposte a formare 4 gusci cilindrici concentrici intorno alla direzione dei fasci di LHC. Ciascuna di esse è composta da diverse centinaia di tubi, ognuno dei quali può fornire una misura di posizione lungo la traiettoria del muone.

Un sistema così complesso necessita di manutenzione e continui controlli, per garantire che la sua efficienza e la sua precisione si mantengano alte e costanti.
Dal 1995 il gruppo di Bologna ha un forte coinvolgimento nei DT. Ricercatori, tecnologi e tecnici del gruppo hanno partecipato alla costruzione, alla installazione, alla manutenzione e alla gestione delle camere durante i periodi di presa dati, hanno partecipato allo sviluppo del sistema di trigger, alla scrittura del software di controllo e di ricostruzione delle tracce.
Diverse persone del gruppo hanno ricoperto, e continuano a ricoprire, ruoli e responsabilità importanti nella collaborazione. Oltre a partecipare alla manutenzione, allo sviluppo (Hardware e Software) e alla presa dati, sono ora fortemente impegnati nell'upgrade del rivelatore, in previsione della fase di High Luminosity LHC. Per saperne di più: http://cms.cern/detector/detecting-muons/muon-drift-tubes

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Gruppo CMS Bologna

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
c/o Dipartimento di Fisica e Astronomia
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