Een van de meest geavanceerde onderdelen van CERN’s toekomstige deeltjesdetector wordt gebouwd op de Vrije Universiteit Brussel (VUB). In een cleanroom op de campus in Etterbeek startte recent de productie van 1.600 modules die straks het hart vormen van de nieuwe detector in het CMS-experiment. De CMS of Compact Muon Solenoid Detector is, één van de paradepaardjes van het Europese onderzoekscentrum in Genève. VUB-prof. Michael Tytgat, directeur van het Interuniversitair Instituut voor Hoge Energie (VUB en ULB) licht toe.
De bouw van de modules gebeurt in het Interuniversitair Instituut voor Hoge Energie (IIHE), een samenwerking tussen fysici van de VUB en ULB. De nieuwe modules maken deel uit van de zogenaamde “tracker” van het experiment. Dit is een centrale component van de grote CMS detector die minutieus de trajecten registreert van duizenden deeltjes die ontstaan bij botsingen in CERN’s deeltjesversneller, de LHC. Per seconde zijn er 40 miljoen botsingen. Met het experiment proberen fysici de grenzen van onze kennis te verleggen.
Vervanging huidige tracker detector
De huidige tracker detector is aan vervanging toe. In 2026 gaat de versneller vier jaar dicht. Tijd voor een grootschalige upgrade die het systeem vele malen krachtiger maakt. Met de nieuwe tracker – en dus ook de modules die in Brussel gebouwd worden – moet het CMS experiment vanaf 2030 die explosie aan data aankunnen.
Antwoorden vinden
“We bouwen hier niet gewoon technologie,” zegt prof. Michael Tytgat (VUB), directeur van het IIHE. “We bouwen mee aan een instrument dat ons helpt om antwoorden te vinden op de grootste vragen over het universum. Dat zoiets naast een select aantal andere toonaangevende instituten in de wereld ook in Brussel gebeurt, met studenten, onderzoekers en technici van vijf Belgische universiteiten, is uniek.”
We bouwen mee aan een instrument dat ons helpt om antwoorden te vinden op de grootste vragen over het universum.prof. Michael Tytgat (VUB), directeur van het IIHE
Samenwerking universiteiten
De VUB werkt in het project samen met vier andere Belgische universiteiten: ULB, UCLouvain, UGent en UAntwerpen. Gedurende twee jaar zullen onderzoekers, ingenieurs en technici van over heel België in het IIHE aan de VUB samenwerken aan het complexe bouwwerk. Het totale project krijgt de steun van EWI, het FWO en het FNRS, die samen meer dan 12 miljoen euro investeren in die unieke wetenschappelijke samenwerking.
Betrokkenheid bij huidige detector
België speelt al decennialang een prominente rol in het CMS-experiment. Het land is al van bij de starfase in de jaren negentig betrokken partij en leverde in het verleden al diverse bijdragen aan de bouw van de huidige detector. Belgische wetenschappers waren ook betrokken bij de ontdekking van het Brout-Englert-Higgsdeeltje in 2012, wat leidde tot een Nobelprijs voor onze landgenoot François Englert. Vandaag telt de Belgische CMS-groep nog altijd een honderdtal wetenschappers.
Speciaal ingerichte cleanroom
De productie van de nieuwe CMS tracker modules gebeurt in het IIHE. Daar werd de cleanroom de voorbije jaren speciaal ingericht voor de opdracht. De eerste modules zijn intussen klaar. “Onze cleanroom in het IIHE op de VUB is momenteel een cruciaal onderdeel van een internationaal experiment,” aldus Tytgat. “We tonen hier dat fundamenteel onderzoek geen ver-van-je-bedshow hoeft te zijn. Wat we hier bouwen, is letterlijk onderdeel van een wereldwijde zoektocht naar nieuwe fysica.”
Nieuwe ontdekkingen
Sinds de ontdekking van het Brout-Englert-Higgsdeeltje blijft het CMS-experiment nieuwe gegevens opleveren die het standaardmodel van de deeltjesfysica verder onder druk zetten. Zo werd er in maart door de detector nog een vreemd fenomeen opgemerkt: een onverwachte overproductie van top-quarkparen, een soort kortstondige ‘“moleculen’” van twee zware quarks die volgens de theorie eigenlijk niet zouden mogen bestaan. De resultaten tonen naar verluidt aan hoe belangrijk het is om te blijven investeren in fundamenteel onderzoek.
Bron: VUB
Openingsfoto: De IIHE cleanroom waar de de modules gemaakt worden (Foto Tytgat/VUB)
Lees ook: Toyota investeert miljoenen in ruimtevaartbedrijf Interstellar Technologies
