La scoperta del bosone di Higgs nel 2012 al CERN di Ginevra da parte degli esperimenti ATLAS e CMS ha aggiunto l’ultimo tassello necessario alla conferma della teoria delle interazioni fondamentali ed ha portato all’assegnazione del premio Nobel a P. Higgs e F. Englert che avevano predetto l’esistenza di questa particella.
Un significativo potenziamento degli esperimenti è in programma per la presa dati che inizierà nel 2024 e che mira ad accumulare un campione di dati 10 volte più abbondante di quello raccolto fino ad allora, ampliando notevolmente le capacità di scoperta di nuovi fenomeni.
Uno dei goal fondamentali da perseguire è la osservazione della produzione di due bosoni di Higgs in una collisione protone-protone al fine di determinare il grado di autoaccoppiamento del campo di Higgs.
Per questa misura la capacità di ricostruire i vertici secondari di decadimento di adroni contenenti quark b è essenziale e si basa sull’installazione di un rivelatore di vertice a pixel ibridi di ultima generazione.
ATLAS Italia ha l’incarico di costruire, installare ed operare una parte significativa del rivelatore di vertice costituita da circa 30 anelli di rivelatori a pixel organizzati meccanicamente in 3 cilindri per un totale di circa 3 m^2 di area attiva.L’assemblaggio e la certificazione di qualità degli anelli di rivelatori a pixel sono previste svolgersi nel Dipartimento di Fisica di Lecce in stretta collaborazione con la sezione locale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
I pixel al Silicio sono il rivelatore tecnologicamente più avanzato: è il sistema di ricostruzione dei vertici di interazione delle particelle, posto in prossimità della zona di interazione protone-protone.
In ATLAS il rivelatore di vertice sarà un nuovo rivelatore a pixel di Silicio, il più grande mai costruito (14 m2), con una granularità spaziale elevatissima (50 um x 50 um), una formidabile resistenza alla radiazione (1Grad) ed una velocità di trasmissione dati senza precedenti (migliaia di link ottici a 5.12 Gbps).
A Lecce si dovrà realizzare un sistema robotico automatizzato all’avanguardia per l’assemblaggio di precisione degli anelli di rivelatori a pixel, nonchè un sistema di controllo e acquisizione dati, basato su sistemi di read-out di ultima generazione per la certificazione di qualità prima dell’integrazione nella struttura cilindrica.