ENGINEERINGNET.BE - Het FASTTRACK-programma richt zich op nieuwe sensor-technieken waarmee detectoren op CERN tot vijftigmaal meer deeltjesbotsingen tegelijk kunnen vastleggen.
Deze versnelling is nodig om de stortvloed aan deeltjes in de LHC-versneller te ontwarren die ontstaat als de deeltjesbundels de komende jaren tot tienmaal zo intens zullen worden.
Als de bundels in de LHC kruisen, botsen honderden protonen vrijwel gelijktijdig op elkaar, waarbij tegelijk duizenden nieuwe deeltjes ontstaan die door de detector vliegen.
Het reconstrueren van deeltjessporen uit alle sensorsignalen is daarbij een uitdaging. Door de opnamesnelheid te verhogen, zijn proton-protonbotsingen wel van elkaar te onderscheiden.
De hoop daarbij is om met meer metingen ook belangrijke zeer zeldzame deeltjesprocessen in beeld te brengen, waarmee de bestaande deeltjestheorie getest en verbeterd kan worden.
In het onderzoeksprogramma werken Nikhef en zes universitaire partners (Amsterdam, VU, Nijmegen, Utrecht, Maastricht, Groningen) samen aan alles, van nieuwe chiptechnologie tot geavanceerde software.
De nieuw ontwikkelde technieken kunnen worden toegepast bij verbeteringen van de ATLAS, LHCb en ALICE detectoren, drie grote experimenten op CERN waarin Nikhef deelneemt. De high-luminosity LHC komt naar verwachting rond 2030 op CERN in bedrijf.
FASTTRACK-coördinator Antonio Pellegrino van Nikhef noemt de subsidie van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek cruciaal voor Nikhef en de deeltjesfysica.
“Nu kunnen we een fantastisch programma van technologische innovaties uitvoeren, waaronder nieuwe gepixelde siliciumsensoren en elektronica die een ongekende resolutie in ruimte en tijd bieden, ultralichte mechanica en nieuwe koeltechnologieën.
Het tweede gehonoreerde Nikhef-voorstel betreft een uitbreiding van de KM3NeT-neutrinotelescoop op de bodem van de Middellandse zee met nog eens twintig lijnen in het Franse ORCA-deel, dat daardoor de krachtigste neutrinodetector ter wereld zal worden. Met de nieuwe financiering kan ORCA worden voltooid.
Het internationale KM3NeT-consortium speurt naar bronnen van neutrino’s uit het heelal, en bestudeert de eigenschappen van nog steeds raadselachtige deeltjes.
De hoop is met de detector nu eindelijk de massa’s van de drie soorten van de ultralichte neutrino’s vast te stellen. Ook wordt een prototype getest van een in Nederland ontwikkelde akoestische detector, die de geluidsgolven van inslaande deeltjes in het diepzeewater registreert.
