大型强子对撞机达成项目里程碑，大型强子对撞机（LHC）自三年翻新以来，首次成功接近质子碰撞点。新顶点定位器（VELO）的成功实施，部分由曼彻斯特建造，增加了质子碰撞速率和效率。这一过程在LHCb行话中被称为“VELO封闭”。LHC最近在经历了三年的停机后开始了第三个运行周期。在这期间，四个主要实验之一的LHCb得到了升级，安装了新探测器和新读取系统，以实现五倍更高的碰撞速率和提高数据筛选效率。由曼彻斯特大学的克里斯·帕克斯教授领导的实验今天取得了重要里程碑。LHC将两束质子加速到接近光速，并将这两束质子绕行27公里的环行道相向运行，在四个点发生碰撞。这四个碰撞点周围安装有探测器，探测在质子对撞中产生的基本粒子的相互作用。LHCb探测器的核心称为顶点定位器，大部分探测器模块在曼彻斯特大学建造。LHCb顶点定位器模块可以接近LHC束至至少5毫米，但在束流注入和加速期间将其缩回约3厘米，以保护其在束不稳定时的安全。今天，它们首次被带到完全封闭位置。帕克斯教授表示：“LHCb新顶点定位器的封闭是升级实验的里程碑。一旦封闭，具有欧洲之星列车能量的LHC束将通过一支铅笔宽度的孔径。传感器与LHC束的邻近将实现对LHC碰撞的精密成像”。顶点定位器模块的生产是英国1500万英镑建设项目的重要组成部分，得到了科学和技术设施委员会的支持，并由帕克斯教授领导。从2007年的初次讨论开始，LHCb实验的升级研发在十年前加速，并在过去几年进入了建设阶段。 结合了物理学家、工程师、技术员和学生的团队在粒子物理学系的无尘室中生产了大约80%的顶点定位器模块。在交付这些模块的过程中，团队克服了许多挑战，从胶粘剂表现不符合预期到第一次COVID-19封锁期间实验室关闭。每个模块的制造都始于交付组件并将支撑腿粘接到半毫米厚的硅基底上，该基底充当其余组件的主承载板，并提供冷却。这块硅板内部有微观通道，通过其中泵送液态CO2，以吸收传感器和读出电子产生的热量。预制的硅像素传感器与读出芯片连接，形成6平方厘米大小的矩形元件，与前端读出电路一起，以微米精度粘接到基底上。通过成百上千的微小焊接线建立了电连接，并在连接所有电源供应和数据读取电缆之后，模块会在真空中进行完整测试，模拟LHC的最终运行条件。这些模块需要高度定制的组装工具和程序，以及定制的测试架。该项目得到了工程师和物理学家的合作支持，他们设计了满足探测器操作要求的材料和工艺，这些探测器现在在高真空中运行，精确记录穿过的带电粒子的位置，精度约为十微米。状态。在新顶点定位器模块的寿命内，这些测量将以空前精确度进行，记录每秒3000万次碰撞。在未来十年运营中，《LHCb》实验的数据集预计将增加约六倍。 《LHCb》实验致力于研究包含夸克的粒子，过去十年已经取得了里程碑式发现，包括新的物质-反物质不对称性来源和五夸江等新粒子状态。曼彻斯特大学团队现在正在转移到为新探测器的接替者做准备。该项目得到了英国研究创新机构基础设施基金提供的4940万英镑支持，带来一系列新挑战，并将实现更高的精度，以彻底改变LHCb的发现潜力。继续阅读这篇发布。
