Desenvolvimento de câmaras gasosas com detectores gasosos baseados em microestruturas (Micropattern Gaseous detectors - MPGD) para teste de um novo ASIC no âmbito da colaboração internacional ALICE

Resumo

ALICE é um dos quatro grandes experimentos instalados no Large Hadron Collider (LHC), no Centro Europeu para a Pesquisa Nuclear (CERN). Recentemente foi aprovado um plano de atualizações para este experimento, que prevêem melhoramentos na resolução e eficiência no rastreamento de partículas produzidas em colisões de iões pesados, ao mesmo tempo que a taxa de produção de eventos aumenta para cerca de 50 kHz. Esta proposta destina-se a intervir nas atualizações previstas para a Time Projection Chamber (TPC) e para o Espetrômetro de Muões. Atualmente, a TPC do experimento ALICE usa Contadores Proporcionais Multifios (Multiwire Proportional Counters - MWPC) para multiplicação dos eletrões gerados pelas partículas que atravessam a região ativa do detetor. Esta tecnologia tem limitações que influenciam o amplo programa científico do experimento, pelo que se prevê a sua substituição por detetores baseados nos recentes Gas Electron Multipliers (GEM). No Espetrômetro de Muões, tendo em conta o aumento considerável da taxa de produção de eventos, será necessário reduzir o tempo de leitura dos sinais para 20 us. Todos estes melhoramentos implicam uma alteração da eletrônica de aquisição de dados nestes subdetetores. Neste sentido, foi proposto à colaboração ALICE o desenvolvimento de um ASIC que vá ao encontro dos requisitos necessários à atualização da TPC e do Espetrômetro de Muões. Neste documento, propõe-se o financiamento para um pós-doutoramento que tem como objetivo o desenvolvimento de detetores baseados em GEMs que possam testar o ASIC em desenvolvimento em condições realistas de funcionamento. Os trabalhos desenvolvidos servirão para o arranque da criação de uma infraestrutura de apoio aos testes da eletrônica. Prevê-se também o uso de outras microestruturas a testar com a eletrônica desenvolvida, no intuito de alargar o uso desta a outras aplicações como, por exemplo, a calorimetria ou as ciências médicas. (AU)