Ricostruzione dei protoni diffusi a bassissimo angolo per studiarne la struttura in fisica diffrattiva
Il sistema di lettura dati dell’esperimento deve raccogliere i dati digitalizzati provenienti da ogni sotto-rivelatore e mettere insieme in modo coerente tutta l’informazione relativa ad un evento di collisione protone-protone. Deve cioè “ricostruire” tutto l’evento prima di immagazzinarne tutti i suoi dati per una successiva analisi fisica.
Il sistema di “trigger” deve riconoscere gli eventi di fisica interessanti e, in caso di scelta positiva, segnalare al sistema di lettura dati di immagazzinare i dati dell’evento prescelto. Infatt
i, quando LHC funziona al massimo delle sue prestazioni, avvengono ogni secondo circa un miliardo di interazioni protone-protone all’interno del rivelatore CMS. Non esiste alcuna possibilità di leggere e registrare i dati provenienti da tutti questi eventi, e, anche se si potesse farlo, la maggior parte di essi non sarebbero di grande interesse fisico; potrebbero provenire da collisioni laterali di bassa energia, piuttosto che da interazioni centrali di alta energia.
C’è pertanto bisogno di un trigger che possa selezionare gli eventi potenzialmente interessanti, come quelli che producono il bosone di Higgs, e contemporaneamente ridurre la frequenza a qualche centinaio di eventi al secondo, che possono essere letti e immagazzinati in dischi di computer per una successiva analisi.
In ogni caso, poiché “pacchetti” di protoni collidono 40 milioni di volte al secondo, ci sono solo 25 nanosecondi (25 miliardesimi di secondo) prima dell’arrivo del successivo pacchetto. Nuove particelle si generano prima che quelle dall’evento precedente abbiano completamente lasciato il rivelatore! La soluzione consiste nell’immagazzinare i dati in “pipeline”, che possano trattenere e processare contemporaneamente le informazioni provenienti da differenti interazioni. Per non confondere particelle provenienti da due eventi diversi, i rivelatori devo avere una ottima risoluzione temporale e i segnali provenienti dai milioni di canali di elettronica devono essere sincronizzati, in modo da poterli tutti identificare come provenienti dallo stesso evento.
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L’esperimento CMS è una delle più grandi collaborazioni internazionali nella storia scientifica.
Oltre 250 fisici e ingegneri sono impegnati a lavorare all’esperimento ed hanno realizzato significative frazioni del sistema
Il progetto si estende in oltre 54 paesi e regioni in tutto il globo, coinvolgendo 241 istituti, più di 3000 fisici, oltre 1000 ingegneri e circa 270 tecnici che collaborano quotidianamente per svelare i segreti dell'universo.
Dal fuoco all'elettricità, le scoperte hanno plasmato la civiltà umana: la ricerca fondamentale è la forza trainante per migliorare le nostre vite. Nel 2012, CMS ha annunciato la sua prima grande scoperta, il bosone di Higgs, un tipo di particella mai vista prima.
La CMS Collaboration è un'organizzazione di istituzioni accademiche che hanno collaborato per costruire e far funzionare il rivelatore CMS. La procedura di accesso all'esperimento prevede in prima istanza l'esprimere interesse al CMS Spokeperson.
L’esperimento CMS è una delle più grandi collaborazioni scientifiche internazionali della storia, che coinvolge 5000 tra fisici delle particelle, ingegneri, tecnici, studenti e personale di supporto di 200 istituti di cui 16 in Italia.
Ricorre nel 2022 il decimo anno di un evento storico: la rivelazione del bosone teorizzato da Peter Higgs e François Englert
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