Team di Padova entra nel cuore dell’esperimento ALICE
Tra il 18 e il 21 febbraio 2019 un team di ingegneri e tecnici della sezione INFN di Padova, coordinato dall’Ing. Adriano Pepato, è entrato nel cuore dell’esperimento ALICE, uno dei 4 grandi esperimenti dell\’acceleratore di particelle LHC al CERN. Lo scopo dell\’intervento è stato lo smontaggio del rivelatore più interno e preciso dei 18 componenti dell\’apparato sperimentale, il Silicon Pixel Detector (rivelatore a pixel di silicio) o SPD. Il rivelatore ha completato la sua vita operativa a fine 2018, dopo 10 anni di presa dati a LHC, e inizia ora la sua vita “divulgativa” in un\’esposizione di strumenti scientifici.
L\’esperimento ALICE si trova sotto terra, a circa 30 m di profondità, al confine tra Francia e Svizzera e vede la partecipazione di 1800 scienziati di 41 paesi di tutto il mondo. Dal 2010 ALICE utilizza collisioni di nuclei di piombo per studiare la materia in condizioni di temperature e densità estreme, \”sciogliendo\” così i protoni e neutroni e creando un plasma di quark e gluoni. In questo modo i ricercatori possono studiare la materia in condizioni simili a quelle che si sono verificate nel nostro Universo pochi istanti dopo il Big Bang.
Il SPD è stato progettato e costruito nella prima metà degli anni 2000 con un forte contributo dell’INFN e del gruppo di Padova in particolare. Per oltre 10 anni ha costituito il primo rivelatore attraversato dalle particelle prodotte nelle collisioni dei fasci di protoni e nuclei di LHC: posto a soli 3.9 cm dal punto di interazione dei fasci, il rivelatore ha misurato la posizione di produzione delle particelle con una precisione di qualche centesimo di millimetro, portando un contributo centrale agli studi condotti dall’esperimento ALICE in questi anni.
Alla fine del 2018 LHC è stato spento e lo rimarrà per i prossimi due anni. Il tempo serve ai ricercatori e tecnici per eseguire manutenzioni e aggiornamenti sugli esperimenti, necessari per rimanere a passo con gli sviluppi tecnologici che permettono di fare misure sempre più precise.
Lo smontaggio del rivelatore a pixel di silicio, formato da due cilindri concentrici di diametri 8 e 15 cm, lunghi 28 cm e con un totale di 9.8 milioni di pixel, è stata un\’operazione di ingegneria meccanica “di precisione” che ha richiesto una dettagliata preparazione e un complesso lavoro di squadra da parte del team di INFN Padova e degli altri istituti coinvolti nel progetto.
Il SPD verrà sostituito con rivelatori al silicio alla frontiera della tecnologia, con ridotte dimensioni e maggior precisione spaziale. Il gruppo ALICE di Padova sta prendendo parte alla progettazione e realizzazione del nuovo rivelatore, che entrerà in funzione con la ripresa dell\’attività di LHC nel 2021.