Detector colisionador en Fermilab
La colaboración experimental del Collider Detector en Fermilab (CDF) estudia las colisiones de partículas de alta energía del Tevatron , el antiguo acelerador de partículas de mayor energía del mundo . El objetivo es descubrir la identidad y las propiedades de las partículas que componen el universo y comprender las fuerzas y las interacciones entre esas partículas.
CDF es una colaboración internacional que, en su apogeo, constaba de unos 600 físicos [1] (de unas 30 universidades estadounidenses y laboratorios nacionales y unos 30 grupos de universidades y laboratorios nacionales de Italia , Japón , Reino Unido , Canadá , Alemania , España , Rusia , Finlandia , Francia , Taiwán , Corea y Suiza ). [2] El propio detector CDF pesaba unas 5000 toneladas [3]y medía unos 12 metros en las tres dimensiones. El objetivo del experimento es medir eventos excepcionales de los miles de millones de colisiones de partículas para:
El Tevatron hizo colisionar protones y antiprotones con una energía en el centro de masa de aproximadamente 2 TeV. La altísima energía disponible para estas colisiones hizo posible la producción de partículas pesadas como el quark Top y los bosones W y Z , que pesan mucho más que un protón (o antiprotón ). Estas partículas más pesadas se identificaron a través de sus desintegraciones características. [4] El aparato CDF registró las trayectorias y energías de electrones, fotones y hadrones de luz . Los neutrinos no se registraron en el aparato, lo que condujo a una aparente falta de energía . [5]
Hay otro experimento similar a CDF llamado DØ que tenía un detector ubicado en otro punto del anillo Tevatron.
Había dos detectores de partículas ubicados en el Tevatron en Fermilab: CDF y DØ. CDF es anterior a DØ como el primer detector en el Tevatron. Los orígenes de CDF se remontan a 1976, cuando Fermilab estableció el Departamento de vigas en colisión bajo la dirección de Jim Cronin . Este departamento se centró en el desarrollo tanto del acelerador que produciría haces de partículas en colisión como del detector que analizaría esas colisiones. Cuando el laboratorio disolvió este departamento a finales de 1977, estableció el Departamento de Instalaciones de Detectores de Colisiones bajo la dirección de Alvin Tollestrup . En 1980, Roy Schwitters se convirtió en director asociado de CDF y KEK en Japón y el Laboratorio Nacional de Frascati.en Italia se unió a la colaboración. La colaboración completó un informe de diseño conceptual para CDF en el verano de 1981, y la construcción de la sala de colisión comenzó el 1 de julio de 1982. El laboratorio inauguró el detector CDF el 11 de octubre de 1985 y CDF observó las primeras colisiones protón-antiprotón del Tevatron. el 13 de octubre de 1985. [6]
A lo largo de los años, se realizaron dos actualizaciones importantes en CDF. La primera actualización comenzó en 1989 y la segunda en 2001. Cada actualización se consideró una "ejecución". La ejecución 0 fue la ejecución antes de cualquier actualización (1988-1989), la ejecución I fue posterior a la primera actualización y la ejecución II fue posterior a la segunda actualización. Las actualizaciones para Run I incluyeron la adición de un detector de vértice de silicio (el primer detector de este tipo que se instaló en un experimento de colisionador de hadrones), [7] mejoras en el sistema central de muones, la adición de un sistema de seguimiento de vértice, la adición de central cámaras previas al radiador y mejoras en la electrónica de lectura y los sistemas informáticos. [8] La ejecución II incluyó actualizaciones en el sistema de seguimiento central, detectores antes de la lluvia y extensión en la cobertura de muones. [9]
