საქართველო ცერნის დიდი ადრონული კოლაიდერის CMS ექსპერიმენტში
CMS ერთ-ერთია იმ ოთხი ძირითადი ექსპერიმენტიდან, რომელიც CERN-ში, დიდ ადრონულ კოლაიდერზე (LHC) მიმდინარეობს. საქართველო აქტიურად მონაწილეობს ამ დანადგარის ისეთ მნიშვნელოვან სუბდეტექტორთან დაკავშირებულ კვლევით სამუშაოებში, როგორიცაა – RPC (Resistive Plate Chambers), HCAL (Hadron Calorimetry) და HGCAL (High Granularity Calorimeter).
RPC – Resistive Plate Chambers
CMS დანადგარის მიონური სისტემით ხდება მიონის ტრეკების აღდგენა, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მისი წვლილი დიდი იმპულსის მქონე მიონების აღდგენაში. RPC კამერები მიონური სპექტრომეტრის ერთ-ერთ უმნიშვნელოვანესი ნაწილია, რომელის სიგნალებიც მონაწილეობენ ე.წ. პირველი დონის ტრიგერის მიღებაში. RPC სიგნალებით ხდება დანადგარში ე.წ. ბანჩების ურთიერთქმედების იდენტიფიკაცია, რომელიც საჭიროა შემთხვევების რეკონსტრუქციისათვის.
2018 წლიდან RPC ჯგუფის, ისევე როგორც LHC კოლაიდრზე მომუშავე ყველა ექსპერიმენტის აქტივობას მთლიანად განაპირობებს კოლაიდერის მუშაობის რეჟიმის ე.წ. II ფაზაზე გადასვლა, რომელიც ითვალისწინებს პროტონების ნაკადის ინტენსივობის იმდენად გაზრდას, რომ კოლაიდერის ნათებამ 5 x 1034 სმ-2 წმ-1 მიაღწიოს. კოლაიდერის ფაზა-II რეჟიმზე გადასვლასთან დაკავშირებით დაგეგმილია CMS ექსპერიმენტის თითქმის ყველა სუბდედექტორის მოდერნიზაცია, მათ შორის RPC სისტემისაც; კერძოდ:
- ე.წ. გაბნევის წინა არის გადაფარვა ფსევდოსიჩქარის η ≥ 2.4 სიდიდემდე
- არსებული სამუშაო გაზის შეცვლა ეკოლოგიურად უფრო „სუფთა“ გაზით
- არსებული და ახალი კამერების რადიაციული მედეგობის შემოწმება
RPC სისტემის მოდერნიზაციასთან დაკავშირებით სხვა მონაწილეებთან ერთად ჩვენმა ჯგუფმა დღემდე შესარულა შემდეგი სახის ტექნიკური და კვლევითი სამუშაოები:
- კამერების ნაწილი მოიხსნა დანადგარიდან და შემოწმდა მათი სამუშაო მახასიათებლები. კამერების ნაწილს ჩაუტარდა აღდგენითი სამუშაოები, ხელახლა შემოწმდა მათი პარამეტრები და ნორმალური კამერები უკანვე ჩავაყენეთ დანადგარში.
- დაიწყო რამოდენიმე გაუმჯობესებული ტიპის კამერის (iRPC – improved RPC) შემოწმება ახალ ელექტრონიკასთან ერთად დიდი ინტენსივობის γ-გამოსხივების დანადგარზე (GIF++). ამ კამერებით უნდა მოხდეს გაბნევის წინა არის გადაფარვა. სტანდარტული და გაუმჯობესებული ტიპის რამდენიმე კამერა მოთავსდა GIF++ ბუნკერში მათი რადიაციული მედეგობის შესასწავლად.
- მიმდინარეობს ინტენსიური კვლევა ახალი ტიპის ეკოლოგიურად სუფთა სამუშაო გაზის მოსაძებნად. არსებული ნარევი არ აკმაყოფილების ეკოლოგიის თანამედროვე მოთხოვნებს.
დაგეგმილი სამუშაოების წარმატებით შესრულების შემდეგ განახლებულ CMS დანადგარს შეეძლება მაღალი ინტენსივობის ნაკადზე წარმატებით მუშაობა და მარალ ენერგიებზე მიმდინარე იშვიათი პროცესების კვლევა.