ในสถานที่หลักในเขตชานเมือง ใกล้เมืองเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์เงียบสงบจนน่าขนลุก มีคนอยู่เพียงไม่กี่ร้อยคน เศษเสี้ยวของ 7500 คนที่มักจะอยู่ที่นี่ แต่วันนี้ วันอังคารที่ 21 เมษายน 2563 ไม่ปกติเลย นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันกลับมาที่ไซต์อีกครั้ง นับตั้งแต่ ออกมาตรการจำกัดที่เกี่ยวข้องกับโควิดเมื่อ 40 วันก่อน ฉันไม่ได้วางแผนที่จะอยู่นาน: ฉันแค่ต้องการรวบรวมแผงวงจรพิมพ์ (PCB) หกเหลี่ยม 20 แผ่น
ที่บริษัท
ในไต้หวันผลิตและส่งมาที่สำนักงานของฉันเมื่อฉันกลับถึงบ้าน ฉันจะตรวจสอบ PCB ด้วยสายตาก่อนที่จะส่งไปยังบริษัทใกล้เคียงเพื่อบัดกรีส่วนประกอบต่างๆ รวมถึงชิปอ่านค่าต้นแบบที่ทนทานต่อรังสีที่ออกแบบเองซึ่งเรียกว่า เรามีชิป เหล่านี้ในจำนวนจำกัด ดังนั้นก่อนที่จะทำการบัดกรี
(กระบวนการที่เปลี่ยนกลับไม่ได้) ฉันต้องแน่ใจว่า PCB ทั้งหมดนั้นเรียบร้อยดี ฉันจึงได้สร้างห้องแล็บชั่วคราวขึ้นบนโต๊ะอาหารของฉัน โดยเชื่อมต่อกล้องจุลทรรศน์อย่างง่ายเข้ากับคอมพิวเตอร์ของฉันผ่าน USB (รูปที่ 1)ฉันต้องดูรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ เช่น คุณภาพของการชุบทองในบริเวณ
ที่จะมีสายเชื่อมต่อเพื่อเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ซิลิกอน รวมถึงคุณภาพที่มองด้วยตาเปล่า เช่น ความเรียบของบอร์ด กล้องจุลทรรศน์เป็นหนทางไกลจากอุปกรณ์ระดับมืออาชีพที่ฉันใช้ตามปกติที่ CERN แต่เช่นเดียวกับนักฟิสิกส์ทุกคน การระบาดใหญ่ของโควิด-19 ทำให้ฉันต้องปรับตัวและปรับตัว
การทำงานทางไกลกลายเป็นบรรทัดฐานชั่วคราวสำหรับพวกเราส่วนใหญ่ หากเรามีการเชื่อมต่อเครือข่ายที่ดี เราก็สามารถดำเนินการออกแบบ จำลอง และวิเคราะห์ข้อมูลต่อไปได้ หลายคนยุ่งอยู่กับการพัฒนาซอฟต์แวร์และเฟิร์มแวร์ (โค้ดที่เขียนกึ่งถาวรลงในหน่วยความจำของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์)
ทดสอบความพยายามของตนจากระยะไกลบนอุปกรณ์ที่กลับมาในห้องแล็บ งานนี้กำหนดให้บางคนเข้ามาที่ CERN เป็นครั้งคราวเพื่อรักษาโครงสร้างพื้นฐานให้ปลอดภัยและใช้งานได้ และเพื่อรีเซ็ตฮาร์ดแวร์เมื่อจำเป็น ซึ่งเป็นกิจกรรมที่ฉันจัดขึ้นสำหรับการทดลอง ในช่วงที่เกิดโรคระบาด
ความท้าทาย
ของเครื่องวัดความร้อนแต่กลับไปที่ PCB หกเหลี่ยมกว้าง 20 ซม. เป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบชิ้นแรกที่ได้รับการออกแบบมาเพื่ออ่านสัญญาณจากเซ็นเซอร์ซิลิกอนหกเหลี่ยมแบบใหม่ที่จะติดกาวไว้ ในที่สุด PCB ที่คล้ายกันประมาณ 30,000 ชิ้นและเซ็นเซอร์ซิลิกอนที่เกี่ยวข้องจะต้องใช้สำหรับอุปกรณ์
แคลอรีมิเตอร์ใหม่อาจเป็นโครงการวิศวกรรมที่ท้าทายที่สุดในฟิสิกส์ของอนุภาคจนถึงปัจจุบัน แม้ว่าจะมีการพูดถึงเช่นเดียวกันกับ CMS ที่มีอยู่ – และเครื่องตรวจจับร่วม ATLAS, LHCb และALICE – เมื่อได้รับการพัฒนาเมื่อกว่า 20 ปีที่แล้ว แท้จริงแล้ว LHC ได้ผลักดันขอบเขตของเทคโนโลยี
เครื่องตรวจจับมานานหลายทศวรรษแล้ว และจะทำเช่นนั้นต่อไปอีกอย่างน้อย 20 ปีข้างหน้า นั่นเป็นเพราะอุปกรณ์ตรวจจับมีการพัฒนาอยู่เสมอ โดยมีการเปลี่ยนหรือเพิ่มส่วนประกอบอยู่เป็นประจำเมื่อฉันเริ่มทำงานกับ CMS ในฐานะเพื่อนร่วมงานของ CERN ในปี 1994 LHC และการทดลองของมัน
คาดว่าจะทำงานประมาณ 15 ปี เริ่มตั้งแต่ประมาณปี 2005 อย่างไรก็ตาม การตัดสินใจของ CERN ในการอัปเกรด Collider เพื่อสร้าง LHC ความส่องสว่างสูง( HL -LHC) ไม่เพียงแต่จะยืดอายุการใช้งานของโรงงานไปจนถึงช่วงปลายทศวรรษ 2030 เท่านั้น แต่ยังช่วยให้เกิดการชนกันต่อวินาทีมาก
ถึงห้าเท่าในตอนนี้ นั่นเป็นสิ่งที่ดีสำหรับฟิสิกส์ แต่ในทางปฏิบัติ อัตราการชนที่เพิ่มขึ้นอย่างมากจะนำไปสู่การชนที่ซับซ้อนมากขึ้นและการแผ่รังสีที่มากขึ้น แคลอรีมิเตอร์ของ endcap ของ CMS นั้นไม่สามารถรับมือได้กลยุทธ์การเผชิญปัญหาใช้เครื่องวัดปริมาณความร้อนแม่เหล็กไฟฟ้า (ECAL)
ซึ่งประกอบขึ้น
เป็นเครื่องวัดปริมาณความร้อนที่ฝาท้ายแต่ละอัน (รูปที่ 2) ร่วมกับเครื่องวัดปริมาณความร้อนแบบแฮดรอนิกที่แยกจากกัน การวัดพลังงานของโฟตอน อิเล็กตรอน และโพซิตรอนด้วยความแม่นยำอย่างเหลือเชื่อ ECAL ทำจากคริสตัลตะกั่ว-ทังสเตตที่โปร่งใสซึ่งทำหน้าที่สองอย่าง อย่างแรก เนื่องจาก
มีความหนาแน่นมาก อนุภาคเหล่านี้จึงก่อให้เกิดการสะสมพลังงาน โดยส่วนใหญ่ผ่านเบรมส์สตราห์ลุงและการผลิตแบบคู่ และด้วยเหตุนี้จึงสร้างการโปรยอนุภาคทุติยภูมิขึ้น ประการที่สอง พวกมันส่องแสงเป็นประกาย ผลิตแสงตามสัดส่วนของจำนวนอนุภาคในห้องอาบน้ำ โดยแสงที่ตรวจพบโดยอุปกรณ์
ที่ติดกาวไว้ที่ปลายคริสตัล เครื่องวัดแคลอรีมิเตอร์ที่ได้รับการขนานนามว่าเป็น “เนื้อเดียวกัน” เนื่องจากได้รวมฟังก์ชันทั้งสองไว้ในวัสดุชนิดเดียว ECAL จึงมีคุณค่าต่อความสำเร็จของ CMSปัญหาคือผลึกตะกั่วทังสเตตจะสูญเสียความโปร่งใสเมื่อถูกฉายรังสีอย่างหนัก ซึ่งจะลดปริมาณแสง
สามารถตรวจจับได้ ปริมาณรังสีที่คริสตัลได้รับขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่อยู่ในส่วน “บาร์เรล” ตรงกลาง การแผ่รังสีจะค่อนข้างต่ำและการสูญเสียแสงจะสามารถจัดการได้ ดังนั้นคริสตัลจะยังคงใช้ใน HL-LHC แต่ในฝาปิดจะมีการแผ่รังสีมากจนคริสตัลจะมืดสนิทหากเก็บไว้ใน ที่อัปเกรด
คูณ 3 ซม. ซึ่งหยาบเกินไปที่จะแยกความแตกต่างของอนุภาคที่มีระยะห่างใกล้เคียงกันจากการชนที่ซับซ้อนของ HL-LHC ที่แย่กว่านั้นคือ ดังนั้นแคลอรีมิเตอร์ทดแทนจึงต้องการสองสิ่ง ต้องทนทานต่อรังสีและต้องมีความละเอียดตามขวาง/ยาวที่ดี สิ่งที่ HGCAL ใหม่จะทำแตกต่างจาก ECAL ที่มีอยู่
คือการแยกฟังก์ชันการสร้างอนุภาคและการสร้างสัญญาณออกจากกันโดยการสลับชั้นของวัสดุหนาแน่น (สำหรับอันแรก) และชั้นการตรวจจับ (สำหรับอันหลัง) ที่รู้จักกันในชื่อ จะมีเซ็นเซอร์เนื้อละเอียด 50 ชั้นในแต่ละฝาปิด ซึ่งประกอบด้วยเซ็นเซอร์ซิลิกอนหกเหลี่ยมรวมประมาณ 600 ตร.ม. ในบริเวณที่มีรังสีสูงกว่า และ 400 ม. 2 ของเซ็นเซอร์เรืองแสงรูปสี่เหลี่ยมคางหมูพลาสติก ในบริเวณที่มีรังสีต่ำกว่า
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
