Experiment ALICE

Archiu:Test8.png

Experiment ALICE

ALICE (A Large Ion Collider Experiment; en espanyol, Gran Experiment Colisionador de Ions) és un dels huit experiments en detectors en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Els atres sèt són: ATLAS, CMS, TOTEM, LHCb, LHCf, MoEDAL i FASER.

Introducció

Archiu:2012-Aug-02- caps block 18 3D v0 with Text (1) 2.jpg

Vista retallada de ALICE generada per computadora que mostra els 18 detectors de l'experiment.

ALICE està optimisat per a estudiar colisions de ions pesats (núcleus de Pb-Pb) en un centre d'energia de massa de fins a 5,02 TeV per parell de nucleones. La temperatura i la densitat d'energia resultants permeten l'exploració del plasma de quarks-gluones, un quint estat de la matèria en el que es lliberen quarks i gluones. Es creu que condicions similars varen existir una fracció de segon despuix del Big Bang ans que els quarks i gluones s'uniren per a formar hadrones i partícules més pesades.

ALICE se centra en la física de la matèria que interactua fortament a densitat d'energia extremes. Les propietats del plasma de quarks-gluones i la comprensió del desconfinamiento de quarks són qüestions clau en la cromodinámica quàntica (QCD, per les seues sigles en anglés). Els resultats obtinguts per ALICE corroboren la comprensió del confinament del color i la restauració de la simetria quiral. S'espera que la recreació de la forma primordial de la matèria, el plasma de quark-gluones, i la comprensió de cóm evoluciona, tire llum sobre les preguntes sobre cóm està organisada la matèria, el mecanisme que confina els quarks i gluones i la naturalea de les interaccions fortes i cóm resulten en la generació de la major part de la massa de matèria ordinària.

La cromodinámica quàntica (QCD) prediu que a densitat d'energia suficientment altes hi haurà una transició de fase des de la matèria hadrónica convencional, a on els quarks estan tancats dins de partícules nuclears, a un plasma de quarks i gluones desconfinados. Es creu que el revers d'esta transició va tindre lloc quan l'univers tenia solament 1 μs d'edat, i encara pot eixercitar un paper hui en dia en els cors de les estreles de neutrons que colapsen o uns atres objectes astrofísics.

Història

L'idea de construir un detector de ions pesats dedicat per a el LHC es va transmetre per primera volta en l'històrica reunió de Evian "Cap al programa experimental de el LHC" en març de 1992. A partir de les idees presentades allí, es va formar la colaboració ALICE i en 1993, un reglament va ser presentat.

ALICE es va propondre per primera volta com a detector central en 1993 i després es va complementar en un espectrómetro de muones directe adicional dissenyat en 1995. En 1997, ALICE va rebre llum verda del Comité de el LHC per a alvançar cap al disseny i la construcció finals.

Els primers dèu anys es varen dedicar al disseny i a un gran esforç en I+D. De la mateixa manera que para tots els demés experiments de el LHC, va quedar clar des del principi que tampoc els desafius de la física de ions pesats en el LHC realment no es podrien complir (ni pagar) en la tecnologia existent. Es necessitarien alvanços significatius, i en alguns casos un gran alvanç tecnològic, per a construir sobre el terreny lo que els físics havien somiat en paper per als seus experiments. L'esforç d'I+D inicialment molt ampli i després més centrat, ben organisat i ben recolzat, que es va mantindre durant la major part de la década de 1990, ha dut a molts alvanços evolutius i alguns revolucionaris en detectors, electrònica i informàtica.

El disseny d'un experiment de ions pesats dedicat a principis dels anys 90 per al seu us en el LHC uns 15 anys despuix va plantejar alguns desafius marejants. El detector tenia que ser de propòsit general, capaç de medir la majoria de les senyals d'interés potencial, inclús si la seua rellevància solament pot fer-se evident més alvance, i ser flexible, permetent adició i modificacions en el camí a mida que s'òbriguen noves vies d'investigació. En abdós aspectes, ALICE ho va fer prou be, ya que va incloure una série d'observables en el seu menú inicial l'importància del qual solament es va fer evident més vesprada. Es varen agregar varis sistemes de detecció importants, des de l'espectrómetro de muones en 1995, els detectors de radiació de transició en 1999 fins a un gran calorímetro de chorrada agregada en 2007.

ALICE va registrar senyes de les primeres colisions plom-plom en el LHC en 2010. Els conjunts de senyes preses durant els periodos d'ions pesats en 2010 i 2011, aixina com les senyes de protones-plom de 2013, han proporcionat una base excelent per a una mirada en profunditat a la física del plasma de quarks-gluones.

A 2014 Despuix de més de tres anys de funcionament exitós, el detector ALICE està a punt de sometre's a un important programa de consolidació i actualisació durant el llarc tancament [LS1] del complex d'acceleradors de el CERN. S'instalarà un nou subdetector cridat calorímetro DCAL i s'actualisaran els 18 subdetectores existents de ALICE. També es realisaran importants obres de renovació en l'infraestructura de ALICE, inclosos els sistemes elèctrics i de refrigeració. La riquea dels resultats científics publicats i l'intens programa d'actualisació de ALICE han atret a numerosos instituts i científics de tot lo món. Hui, la Colaboració ALICE té més de 1800 membres provinents de 176 instituts en 41 països.