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CMS con le sue quasi 14000 tonnellate e` l’esperimento piu` pesante dell’LHC. Pesa quasi il doppio della Torre Eiffel
ma, misurando 15 metri di diametro e 21.5 metri di lunghezza, occupa un volume 400 volte inferiore.
CMS e` stato costruito in 15 grandi sezioni e molti altri pezzi piu` piccoli.
Ogni parte dell’esperimento forma uno strato attorno al tubo del fascio,
cosi` che ogni sezione sembra un po’ come una fetta di una cipolla.
Le varie sezioni sono state assemblate in superficie prima di essere calate
nella caverna sperimentale 100 metri sottoterra. La sezione piu` pesante
arriva a quasi 2000 tonnellate e ci sono volute 12 ore per farla scendere dal
momento che c’erano solo 10 centimetri di margine con le pareti del pozzo.
Durante gli scavi del sito sperimentale, gli ingegneri di CMS hanno portato
alla luce una villa romana con alcuni vasi, mosaici e monete antiche. La terra
che e` stata rimossa negli scavi e` stata accumulata per realizzare una
piccola collina artificiale sul posto.
I sollevatori idraulici e la torre di controllo usati per calare le sezioni di CMS nella caverna sperimentale saranno
usati a Durban, in Sud Africa, per sollevare il tetto di uno stadio della Coppa del Mondo di calcio del 2010.
Il magnete solenoidale super-conduttore di CMS misura 6m di
diametro e 13 di lunghezza ed e` il magnete piu` potente di questo
tipo mai costruito. Raffreddato a -268.5 C, appena un grado piu`
caldo dello spazio, genera un campo magnetico 100000 volte
maggiore di quello terrestre. L’energia immagazzinata nel magnete
potrebbe far fondere 18 tonnellate di oro.
I l Tracciatore e` la parte dell’esperimento piu` vicina alle collisioni e
quindi ha una densita` impressionante di sensori, la parte piu`
interna contiene 6000 connessioni per centimetro quadrato. In
totale nel Tracciatore ci sono 75 milioni di canali di lettura ed i suoi
delicati sensori di silicio coprono un’area pari ad un campo da tennis.
Il calorimetro elettromagnetico (ECAL) contiene 75648 cristalli di tungstato di piombo, per la crescita di ognuno dei
quali ci sono voluti due giorni. Nonostante il materiale sia per l’86% costituito da metallo, i cristalli sono
completamente trasparenti. Ciascun cristallo pesa circa 1.5 Kg ma occupa un volume circa pari ad una tazza da tè.
Il calorimetro adronico di CMS (HCAL) e` stato costruito riciclando piu` di un milione di bossoli d’ottone della
Marina Russa per realizzare alcuni dei componenti del rivelatore. L’HCAL ha anche dato la possibilita` ad alcuni
studenti di liceo americani di contribuire a CMS: hanno costruito 400 componenti elettroniche nell’ambito del
programma QuarkNet.
CMS ci sono 1400 camere per muoni (un tipo di rivelatore di
In
particelle) che in totale contengono 2 milioni di fili sottili come un
capello.
Queste camere sono allineate con il Tracciatore centrale con
una precisione di un sesto di millimetro.
A pieno regime il miliardo di interazioni protone-protone, che
avvengono dentro al rivelatore ogni secondo, devono essere ridotte
a quei 100 eventi che piu` probabilmente contengono fenomeni
interessanti tramite un sistema di “trigger” velocissimo.
Ciononostante, l’informazione che CMS registra e rende disponibile
per l’analisi ogni secondo e` equivalente a quella della
Encyclopaedia Britannica in 32 volumi.
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Al CERN, nello stadio finale della selezione degli eventi,
si impiegano batterie di migliaia di computer. Ma questo
e` niente al confronto delle decine di migliaia di
computer in tutto il mondo che analizzano i dati.
Connessi mediante la Worldwide LHC Computing Grid,
questi computer hanno una potenza di calcolo maggiore
di quella che si potrebbe raggiungere con un solo supercomputer.