CMS

L'esperimento CMS (Compact Muon Solenoid) è uno dei quattro maggiori esperimenti all'acceleratore LHC (Large Hadron Collider) del CERN di Ginevra. Il suo scopo scientifico, originariamente focalizzato sulla ricerca del bosone di Higgs (scoperto nel 2012) è diversificato in una varietà di studi di precisione del Modello Standard e di ricerche di nuovi fenomeni fisici, oltre il Modello Standard.

Il rivelatore dell’esperimento CMS (15 m di diametro, 22 m di lunghezza, peso totale di oltre 14000 tonnellate) è in grado di studiare tutti gli aspetti fisici delle collisioni protone-protone a un'energia nel centro di massa di circa 14 TeV (1 TeV = 1000 miliardi di elettronvolt = 10¹² eV). L'apparato sperimentale contiene sotto-rivelatori capaci di misurare l'energia e l'impulso di fotoni, elettroni, muoni e altre particelle create nelle collisioni. Il rivelatore più vicino al punto di collisione è il tracciatore al silicio. Attorno a esso si trova il calorimetro elettromagnetico, seguito dal calorimetrico adronico. Il tracciatore e i calorimetri sono collocati all'interno del magnete solenoidale superconduttore che genera un campo magnetico di circa 4 Tesla. All'esterno del magnete si trova il sistema di rivelazione dei muoni.

I principali obiettivi dell'esperimento sono:

• lo studio della fisica delle particelle alla scala del TeV
• lo studio dettagliato delle proprietà del bosone di Higgs
• la ricerca di nuova fisica oltre il Modello Standard

Circa 4000 persone da 246 istituti scientifici di 58 stati formano attualmente la collaborazione CMS.

Il gruppo CMS della Sezione di Catania ha contribuito in maniera rilevante alla costruzione dell’attuale tracciatore a microstrip di silicio (installato nel 2009) e dell’attuale tracciatore a pixel di silicio (installato nel 2017, in sostituzione del precedente rivelatore).

Attualmente, il gruppo CMS Catania è coinvolto nella costruzione, appena avviata, del nuovo tracciatore, che andrà a sostituire quello attuale nel 2030. In particolare, a Catania si svolgono i test di qualifica degli ibridi di front-end, circuiti elettronici per la lettura dei segnali prodotti dalle particelle nel tracciatore.

Il gruppo CMS Catania, con ruoli di coordinamento all’interno della collaborazione internazionale, è inoltre attivo nel controllo della qualità dei dati acquisiti dall'apparato sperimentale, nello sviluppo del database di costruzione del nuovo tracciatore e nell’analisi dei dati alla ricerca della supersimmetria.