Perangkat Keras Florida Tech Dipasang di Penumbuk Hadron Besar

 


Oleh Marcus Hohlmann

Perangkat keras baru untuk mendeteksi partikel subatomik yang dibangun oleh Kelompok Fisika Energi Tinggi Florida Tech dipasang pada musim gugur ini dalam percobaan Compact Muon Solenoid (CMS) di Large Hadron Collider (LHC) yang dioperasikan oleh CERN di Jenewa, Swiss.

Instalasi ini adalah yang pertama dari serangkaian peningkatan sub-sistem pada percobaan CMS yang akan memungkinkannya beroperasi pada tingkat tabrakan proton-proton yang meningkat lima kali lipat di LHC.

Dari kiri ke kanan: Ph.D. mahasiswa Mehdi Rahmani dan Stephen Butalla, mahasiswa sarjana Jacqui Miksanek, Sarah Arends, Jerry Collins, John Hammond dan Michael Werbiskis, dan profesor Marcus Hohlmann.

Profesor kedirgantaraan Florida Tech, fisika dan ilmu ruang angkasa Marcus Hohlmann dan mahasiswa doktoral dan sarjana telah membangun dan menguji satu set delapan modul detektor Gas Electron Multiplier (GEM) besar di laboratorium fisika teluk tinggi gedung Ilmu Fisika Olin pada tahun 2018. GEM ini, bersama dengan sejumlah besar modul identik diproduksi oleh grup CMS lain di Belgia, Jerman, India, Italia, dan di CERN, kemudian dilengkapi dengan perangkat elektronik pembacaan yang dibuat khusus di CERN pada tahun 2019 dan menjalani berbagai uji kinerja yang ketat selama musim panas ini.

Bulan lalu, kolaborasi menyelesaikan semua instalasi bawah tanah Detektor GEM di “hidung” penutup akhir sistem deteksi muon CMS. Sub-sistem ini mendeteksi dan menganalisis muon, partikel elementer dan sepupu yang lebih berat dari elektron yang dikenal. Muon adalah alat penting dalam fisika partikel karena relatif mudah dideteksi dan banyak partikel menarik berumur pendek meluruh menjadi muon. Faktanya, awal tahun ini kolaborasi CMS melaporkan bukti eksperimental pertama untuk peluruhan langka dari boson Higgs yang terkenal menjadi dua muon – pada intinya mengkonfirmasi prediksi dengan model standar fisika partikel.

Detektor GEM baru sekarang sedang ditugaskan di CERN untuk bekerja sama dengan sub-detektor CMS lainnya agar mereka siap untuk mendeteksi muon dari tabrakan pada tahun 2021. Saat itulah LHC dan kompleks akselerator terkait akan melanjutkan operasi setelah dimatikan untuk pemeliharaan dan peningkatan.

Selama beberapa tahun ke depan, Hohlmann dan murid-muridnya menantikan panen besar muon yang diukur dengan instrumen yang mereka bantu buat di Florida Tech. Mereka akan memilah-milah data muon baru untuk berburu partikel materi gelap yang mungkin telah diproduksi di LHC dan membusuk menjadi muon.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *