A Debreceni Egyetem és a HUN-REN ATOMKI kutatói új tesztrendszert fejlesztettek, mely a CERN-ben működő Nagy Hadronütköztető (LHC) által feltárt új fizikai jelenségek megfigyelésére szolgáló detektorok nagyfeszültségű tápegységeinek vizsgálatát segíti. A mérőeszköz képes akár tízszeres áramterhelést is szimulálni.
A CERN, az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet a világ egyik vezető részecskefizikai kutatóintézete, mely jelenleg a világ legnagyobb és legerősebb részecskegyorsítója. A 27 kilométeres Nagy Hadronütköztető protonokat és nehézionokat gyorsít csaknem fénysebességre, majd négy nagy detektornál — ATLAS, CMS, ALICE és LHCb — ütközteti őket, lehetővé téve a korai univerzum szélsőséges állapotainak kutatását. A detektorok óriási, nagy sebességű kameraként működnek, másodpercenként akár 40 millió alkalommal készítenek minden irányból 3D-s felvételeket a részecskeütközésekről, azonosítják a szinte összes stabil részecskét és megmérik ezek energiáját.
A CERN tervei között szerepel az ütközések növelését célzó High-Luminosity LHC (HL-LHC) elnevezésű kiemelt projekt elindítása, aminek köszönhetően a mostaninál is pontosabb kísérleteket lehet majd végezni, ezzel együtt azonban a fizikai jelenségeket figyelemmel kísérő detektorok és elektronikai rendszereik minden eddiginél nagyobb terhelést kaphatnak. A jelenleg használt tápegységeket nem ilyen körülményekre tervezték, ezért olyan mérőeszközre volt szükség, ami akár tízszeres áramterhelést is képes szimulálni és a szélsőséges környezetben is vizsgálja a detektorok viselkedését.
A Debreceni Egyetem és a HUN-REN ATOMKI kutatói, Ujvári Balázs, Orosz Melinda és Mátyus Zsolt sikerrel vették az akadályt. Ujvári Balázs, a Debreceni Egyetem Informatikai Kar Adattudomány és Vizualizáció Tanszékének adjunktusa a hirek.unideb.hu-nak elmondta: a fejlesztés részét képezi egy elektronikusan kapcsolható ellenálláshálózat, mely széles tartományban képes a detektorcsatornák terhelésének utánzására. A szakember hozzátette, hogy a fejlesztő munka során egy komplett monitorozó és tesztelő elektronika, valamint egy felhasználóbarát vezérlőszoftver is készült.
– A rendszer prototípusát a CERN-ben is bemutattuk, a helyszíni próba során valós működési körülmények között gyűjtöttek a szakemberek méréseket és visszajelzéseket. A kifejlesztett tesztrendszer lehetővé teszi, hogy minden nagyfeszültségű tápegységet részletesen és megbízhatóan vizsgáljunk. A mérések segítségével pontos képet kapunk arról, hogyan viselkednek ezek az eszközök hosszú távon, milyen korai jelei lehetnek az elavulásnak vagy a meghibásodásnak és hogy a HL-LHC indulására mely egységek cseréje válhat szükségessé – magyarázta a szakember.
A tápegységekre a nagy energiájú fizikai mérésekhez van szükség, a fejlesztés révén ennek megfelelően a CMS DT aldetektora a megnövelt ütközési arány mellett is stabilan, biztonságosan és nagy pontossággal működhet majd.
A kutatást a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal finanszírozta: NKFIH 2021-4.1.2-NEMZ_KI-2024-00043
További információ és fotók:
https://hirek.unideb.hu/stabilitast-ado-fejlesztes-extrem-korulmenyek-kozott
