Student z Polski projektuje przełomowy detektor w CERN. To są wakacje!
ALICE (A Large Ion Collider Experiment) to jeden z najbardziej zaawansowanych eksperymentów detektorowych przy Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) w szwajcarskim ośrodku CERN. Częścią tego eksperymentu będzie detektor FoCal-H, kalorymetr służący do badania dynamiki materii hadronowej. Jego projektowaniem zajmuje się student z Polski, a dokładniej - z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej. Co dokładnie robi w Genewie i kiedy ruszy ten eksperyment?
Spis treści:
Wielki Zderzacz Hadronów w Genewie. Fizycy szykują nowy eksperyment
ALICE to jeden z dziewięciu eksperymentów detektorowych przy Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN. Zaczął być budowany w latach 90. i od 2008 roku prowadzi badania nad własnościami plazmy kwarkowo-gluonowej, oddziaływaniami silnymi, "dziwną materią" czy identyfikacją cząstek. Jest też stale rozbudowywany, w tym także z pomocą naukowców z Politechniki Warszawskiej oraz Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie.
Detektor jest w dalszym ciągu modernizowany, a kolejny eksperyment zostanie zainstalowany w latach 2027-2029. Chodzi tu o poddetektor FoCal (z ang. forward electromagnetic and hadronic calorimeter). Jest to kalorymetr elektromagnetyczny (FoCal-E), służący do precyzyjnego pomiaru energii fotonów, połączony z konwencjonalnym kalorymetrem hadronowym (FoCal-H) do pomiaru energii hadronów. Dzięki obu tym modułom detektor będzie w stanie w pełni analizować zderzenia jąder ciężkich.
Jak czytamy na blogu CERN, "FoCal zapewnia wyjątkowe możliwości pomiaru rozkładu gluonów przy małych x poprzez szybką produkcję fotonów oraz znacząco rozszerzy zakres pomiarów inkluzywnych i korelacyjnych [przeprowadzanych przez] ALICE z wykorzystaniem mezonów, fotonów i dżetów, co pozwoli na badanie dynamiki materii hadronowej przy małych x rzędu 10-6".
Nad modułem FoCal-H pracuje właśnie student z Warszawy. To Artur Werys z Wydziału Fizyki PW, który spędza w CERN wakacyjny staż. Co tam dokładnie robi?
Student z Warszawy w CERN. Projektuje moduł FoCal-H dla detektora ALICE
Artur Werys, student Politechniki Warszawskiej, wybrał się do genewskiego ośrodka CERN na staż wakacyjny w ramach programu SPARC (Student Practices for Advanced Research Projects) organizowanego przez jego uczelnię. Młody fizyk zajmuje się projektowaniem elementów modułu FoCal-H, który zostanie zainstalowany w detektorze ALICE przy Wielkim Zderzaczu Hadronów. Student głównie tworzy prototypy i projekty w programie Autodesk Inventor oraz drukuje je przy użyciu drukarki 3D.
"Najważniejszym obszarem moich działań jest system światłowodowy detektora. Projektowałem m.in. tulejki, w których światłowody są pakowane w pęki po 16 sztuk. Aby zapewnić ich stabilność, opracowywałem procedurę klejenia z użyciem żywicy epoksydowej. To kluczowy element dla poprawnego działania detektora" - wyjaśnia Artur Werys na blogu Politechniki Warszawskiej.
"To, co najbardziej lubię w tych praktykach, to samo projektowanie, proces pełen powtórek, wymagający kreatywności i spostrzegawczości. Zaczynam od szkicu ołówkiem na kartce, potem przenoszę pomysł do Inventora, drukuję testową wersję, by sprawdzić działanie, i dopiero na końcu powstaje gotowy model" - dodaje student, który po praktykach chętnie korzysta z uroków Szwajcarii, nie stroniąc od górskich wycieczek.
Poddetektor FoCal ma zostać zainstalowany w ALICE w latach 2027-2029, podczas LS3 (LHC Long Shutdown 3), czyli trzeciej długiej przerwie w działaniu Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC), która rozpocznie się prawdopodobnie w 2026 roku i potrwa przez 3 lub 4 lata. Po jej zakończenie zderzacz znów zacznie nowe eksperymenty.
