Badania nad mechanizmami działania kosmosu
Nowe rozwiązania techniczne są potrzebne do tego, aby unowocześnić dotychczasowe lub zbudować nowe detektory używane w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) w CERN, który jest największym istniejącym akceleratorem cząstek i posiada największą dostępną moc. Aby osiągnąć wyżej opisany cel, finansowany przez UE projekt TALENT (Training for career development in high-radiation environment technologies) pilotował wykorzystanie najnowocześniejszych technologii na przykładzie detektora ATLAS, jednego z dwóch uniwersalnych detektorów w LHC. Detektor ATLAS ważący 7000 ton, a więc najpotężniejszy z dotychczas wybudowanych, używany jest do szerokiego zakresu badań z dziedziny fizyki i poszukiwania cząstek elementarnych (składników wszelkiej materii). Wiązki cząstek z LHC zderzają się wewnątrz detektora ATLAS, wytwarzając fragmenty zderzeń w postaci nowych cząstek. Kontakt w detektorze ATLAS generuje ogromne ilości danych. Aby sprostać wyzwaniom w postaci poziomów promieniowania i przepływów danych, zespół projektu rozpoczął prowadzenie badań nad odpornymi na promieniowanie, precyzyjnymi czujnikami pikselowymi, odporną na promieniowanie elektroniką o wysokiej gęstości oraz technologiami łączenia. Badano również innowacyjne techniki łączenia mechanicznego lekkich systemów podpierających i chłodzących, a także wydajność detektora i integracji systemów. W rezultacie uczeni z powodzeniem przetestowali i zbudowali najnowocześniejsze detektory promieniowania, innowacyjne systemy integracji czujników elektronicznych i struktur mechanicznych. W szczególności opracowano trzy różne typy czujników pikselowych hartowanych promieniowaniem, tj. krzemowy 3D, krzemowy dwuwymiarowy oraz diamentowy. Dzięki tej inicjatywie poczyniono również postęp w badaniach nad nowymi typami czujników odpornych na promieniowanie na bazie technologii CMOS, jak również w rozwoju nowego systemu odczytu danych dla subdetektora IBL (Insertable B-Layer subdetector) w obrębie detektora ATLAS. Równocześnie partnerzy projektu zajęli się rozpowszechnianiem i udostępnianiem wiedzy zainteresowanym stronom. Wyniki projektu TALENT zapewnią efektywne i oszczędne technologie wykrywania, które wzmocnią konkurencyjność i wizerunek europejskich badań i przemysłu. Co równie istotne, uczestnicy projektu starali się także znaleźć zastosowania dla tych nowych technologii w przemyśle, biorąc udział w tworzeniu biznesplanów dla najbardziej obiecujących komercyjnych wersji produktów. Bez wątpienia pomoże to naukowcom w odkrywaniu tajemnic wszechświata.
Słowa kluczowe
Badania jądrowe, CERN, Wielki Zderzacz Hadronów, hartowanie promieniowaniem, czujnik pikselowy
