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L'esperimento ALICE studierà le collisioni Piombo-Piombo ad LHC alla ricerca di segnali del Quark-Gluon Plasma (QGP) uno stato della materia previsto dalla teoria delle interazioni forti (QCD) e che si suppone abbia caratterizzato l'universo 10-9 secondi dopo il Big-Bang.
Fra le caratteristiche aspettate di questo nuovo stato abbiamo la modifica dei rapporti di produzione dei diversi tipi di particelle cariche, sia con quarks leggeri che pesanti.
Queste analisi richiedono un'alta capacità di riconoscimento delle particelle che in ALICE viene fatto con diversi metodi ed in particolare con un sistema di misura dei tempi di volo (TOF) che avvolge completamente il rivelatore centrale dell'esperimento con un'area coperta di quasi 140 m2.
Il TOF si basa sull'uso delle Multigap Resistive Plate Chambers (MRPC), un rivelatore sviluppato nell'ambito della sezione INFN di Bologna e che ha dimostrato una capacità di misurare i tempi di arrivo delle particelle con una precisione intrinseca inferiore ai 50 ps (50 10-12 sec).
Il sistema TOF di ALICE è stato interamente ideato, progettato, costruito ed installato da personale della Sezione di Bologna sia per la parte hardware che per la parte di readout/trigger. Al progetto ha anche partecipato la Sezione distaccata di Salerno.
Durante la presa dati di questi anni ad LHC il rivelatore ha raggiunto risoluzioni temporali globali di 80 ps (includendo l'elettronica, l'indeterminazione dei clock...), con una estrema affidabilità e semplicità di operazione.
L'uso del TOF ha dato un contributo fondamentale in numerose analisi di fisica ove il riconoscimento delle particelle ricopre un ruolo importante: spettri in impulso trasverso, flussi ellittici, particelle con quark pesanti, leptoni da decadimento di quark pesanti. |