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UTFSM | 2014

USM diseña pieza que integrará uno de los detectores del experimento GlueX en Estados Unidos

Diseñado por el Grupo de Física Experimental de Altas Energías del CCTVal, su función será proveer de una señal de referencia acondicionada para calcular el tiempo de vuelo de las partículas.

USM diseña pieza que integrará uno de los detectores del experimento GlueX en Estados Unidos
Comunicado de prensa

USM diseña pieza que integrará uno de los detectores del experimento GlueX en Estados Unidos

Calcular el tiempo de vuelo de las partículas subatómicas, producto de la colisión con un blanco fijo de un haz de fotones altamente energético, es el principal objetivo de “Time of Flight” (ToF), uno de los detectores que integra el experimento GlueX, actualmente en construcción en el Jefferson Lab, en Estados Unidos y que contará entre sus piezas con un Prescaler VME, diseñado por el Centro Científico y Tecnológico de Valparaíso, CCTVal, de la Universidad Técnica Federico Santa María.

Alam Toro, Investigador del CCTVal explica que “si bien este tiempo de vuelo se puede obtener de forma estadística, las muestras también se contrastan con una señal fija que marca el momento de la colisión, señal que por lo demás no suele ser de la misma frecuencia con que llegan los paquetes de fotones, sino un poco menor, y es ahí donde opera el Prescaler o divisor de frecuencia”.

Un Prescaler es conocido como un circuito, más bien lógico, que rebaja la frecuencia de una señal y que en el caso de este proyecto busca entregar una señal de reloj, con una frecuencia controlable, pero múltiplo de la frecuencia con que llegan los paquetes de fotones al experimento GlueX.

Este proyecto, diseñado íntegramente por el Grupo de Física Experimental de Altas Energías del CCTVal, contempla el diseño de una tarjeta que será fabricada en Estados Unidos, para luego ser probada en las mismas instalaciones del Jefferson Lab. Dado que está contemplado como un módulo estándar VME (Versa Module Eurocard bus), la tarjeta en sí forma parte del 70% del equipo, siendo el resto solo el panel frontal y componentes a montar sobre la placa.

“Esta tarjeta deberá manejar señales de alta frecuencia, por lo que la calidad de las pistas debe ser muy alta. Si bien los componentes ya fueron elegidos hace mucho tiempo y las principales pistas ya están trazadas, falta el análisis que nos asegure que las señales se comportarán de forma adecuada, según las indicaciones iniciales”, agrega el investigador.

La alimentación de la tarjeta provendrá de una señal procedente del centro de control del acelerador CEBAF (Continuous Electron Beam Accelerator Facility), distante a 650 metros de la sala experimental o Hall-D, en que se encuentra el GlueX. La instalación del cable que une ambos nodos también está contemplada dentro del proyecto, pero será desarrollada por personal del mismo laboratorio, mientras que sus salidas se distribuirán a los distintos racks que forman parte del sistema ToF. El control de la frecuencia de salida de los distintos canales, así como también de los retardos controlables, estará bajos los parámetros de cada experimento desarrollado en GlueX.

“Uno de los parámetros importantes a considerar dentro del experimento, es el tiempo de vuelo de las partículas subatómicas, lo que permite su posterior identificación y la de su energía tras su generación. Si bien este tipo de detectores (ToF) puede funcionar sin las señales que provee esta tarjeta, el desempeño de este detector y acuracidad (precisión y exactitud con que se mide o estima un fenómeno) de los datos entregados por éste se incrementan notoriamente al contar con este dispositivo”, detalla Alam Toro.

Cabe destacar que las aplicaciones de esta tarjeta en otros experimentos es factible y gracias a este trabajo se demuestra que en el Grupo de Física Experimental de Altas Energías de la USM existe capacidad de crear equipamiento de alto desempeño para experimentos de Física, principal ítem a considerar dentro de las evaluaciones al grupo para la adquisición de proyectos de mayor cuantía e importancia, como por ejemplo, el ATLAS Upgrade.


Fuente: UTFSM / Comunicación - 07/05/2014