美国国家科学基金会支持物理学家和工程师升级传感器以获得更深入的发现
莱斯大学将获得300万美元，作为对大型强子对撞机(LHC)下一轮升级的直接投入，但它将承担更多的责任。
莱斯大学物理学家卡尔·埃克隆德(Karl Ecklund)将负责美国国家科学基金会(National Science Foundation) 7700万美元资金的大约一半，这笔资金将用于帮助美国的研究机构制造粒子加速器，该加速器以发现希格斯玻色子而闻名，它将能够更好地发现关于基本物质的更深层次的真相。
莱斯大学的物理学家和工程师获得了国家科学基金会的支持，在大型强子对撞机的紧凑型介子螺线管中设计、建造和管理下一代传感器的安装。由欧洲核子研究中心
埃克隆德和莱斯大学的同事们长期以来一直在从事紧凑型介子螺线管(CMS)的研究。CMS是大型强子对撞机的两个主要实验之一。
CMS检测粒子的速度和路径，这些粒子从碰撞的质子中喷出，并存活不到一秒。探测器记录并传输数据，科学家们随后分析这些数据，寻找可能提供有关宇宙新知识的独特或未知粒子的证据。
CMS只比对撞机本身更紧凑;装载传感器的同心电子管阵列重达13000吨，为了升级而拆卸它是一项艰巨的任务。这就是为什么大型强子对撞机每次会周期性地关闭几年的原因。
卡尔Ecklund
“这些碰撞被探测器包围着，像俄罗斯娃娃一样嵌套在一起，”埃克伦德说，他正在协调升级CMS的内部跟踪器及其最内部的组件像素探测器。“一层又一层的探测器。埋在那里的电子设备并不完全像相机传感器，但它们非常接近。
“我们正在构建数据中心内的探测器,”他说,解释说,每个4352个传感器,两个火柴盒大小的构成探测器相当于2像素相机
2
2约有20亿像素,4000万帧每秒。Rice负责光纤接口，该接口收集数据并将其传送到大约100米外的存储单元。
Ecklund说，为内部和外部CMS传感器绑定的新组件的设计、施工和测试已经开始。内部传感器正在升级，以中继当前版本传输的数据量的10倍。
这应该和对撞机本身保持一致。由欧洲核子研究中心(CERN)运营的大型强子对撞机目前正在进行升级，为计划于2021年5月开始的第三轮实验做准备。新的资金将用于2027年的Run 4，这是第一次为更强大的高亮度LHC提供资金。
Ecklund和他的团队并不是唯一从事CMS升级的水稻科学家。物理学家保罗·帕德利正在为传感器外圈的设计和建造做出贡献。“我们为GEMs所做的工作(气体电子倍增)与Karl为像素所做的工作非常相似，”Padley说。“我们正在为这些信号建立电子接口。”
这些宝石是粒子离开LHC核心的最后一站，但最有可能探测到重的、弱相互作用的介子。
负责水稻研究的科学家米哈伊尔·马特维夫和特德·努斯鲍姆正在管理下一代组件的设计和建造，而来自圣哈辛托学院的学生们，在赖斯的兼职教授拉里亚·雷吉米的带领下，正在欧洲核子研究中心研究端帽介子系统，为运行3号做准备。
帕德利说，莱斯研究小组预计将在欧洲核子研究中心工作，并利用对撞机收集的数据在未来几年进行研究。他表示:“计划是让大型强子对撞机一直运行到本世纪30年代末。”根据我们得到的数据，我们知道至少在未来的20年里，我们将从事有趣的物理学研究。即使它在2038年关闭，我们仍然有数据需要分析。
“大型强子对撞机的目的是发现希格斯玻色子，但关键是要制造出大量的希格斯玻色子，并把它们用作发现的工具，”他说。
“我们认为希格斯介子是一个入口，一种超越标准模型的物理方式，”埃克伦德说。
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