Revista >> Octombrie 2019 [Nr. 218] >> Cover Story

INCDTIM Cluj-Napoca, în slujba CDI: Cercetare, Dezvoltare, Implicare

Dr. Claudiu Filip, dr. Alina Magdas, dr. Emanoil Surducan - INCDTIM Cluj-Napoca

22 Octombrie 2019

Experimentul ATLAS de la CERN este un consumator de înaltă tehnologie, mergând până la limitele tehnologice existente. Acest lucru a constituit un teren propice pentru preocupările grupului de inginerie High-Tech din cadrul INCDTIM. În cei 25 de ani de colaborare cu CERN, INCDTIM s-a implicat în construcția, exploatarea și mentenanța detectorului ATLAS, precum și în procesarea și analiza datelor furnizate de detector în cadrul site-ului Grid RO-14-ITIM. În prezent suntem angrenați în programul de modernizare a detectorului calorimetric TileCal, parte a experimentului ATLAS. Modernizarea detectorului este absolut necesară pentru ca acesta să poată face faţă noilor provocări lansate de proiectul High Luminosity-Large Hadron Collider, care presupune creșterea de cinci ori a luminozității instantanee și extinderea cu un ordin de mărime a eșantionului de date în comparație cu programul LHC existent. Se urmărește în final înlocuirea totală a electronicii TileCal existente cu una nouă, complet digitizată, și asigurarea unui acces facil la componentele detectorului pe durata activităților de mentenanță.

Grupul ATLAS din institut a realizat activitățile de cercetare-dezvoltare pentru mecanica suport a noii electronici TileCal și echipamentele de manipulare, asamblare, certificare și instalare a acesteia în modulele TileCal din detectorul ATLAS. În Atelierul de Prototipuri al institutului, pe baza proiectelor elaborate de grupul ATLAS, au fost realizate prototipurile sistemelor enumerate mai sus, iar ulterior acestea au fost supuse cu succes testelor în fascicul de particule la CERN.
Experienţa acumulată şi recunoaşterea dobândită în cadrul colaborării internaţionale ATLAS au permis angajarea INCDTIM în programul de realizare a componentelor mecanice necesare modernizării detectorului ATLAS. Astfel, Atelierul de Prototipuri al institutului va începe din acest an fabricarea mecanicii pentru noua electronică on-detector și a echipamentelor pentru manipularea, asamblarea, testarea și instalarea noii electronici în modulele detectorului TileCal. Valoarea totală a produselor ce vor fi realizate la INCDTIM și apoi livrate la CERN depășește suma de 1,25 milioane CHF.

DarkSide 20k
Urmare a expertizei deosebite, fructificată prin numeroase tehnologii de separări izotopice și de obținere a unor compuși marcați cu izotopi stabili ușori, INCDTIM
a fost solicitat să se implice în Global Liquid Argon Dark Matter Search Program, realizat de o echipă internațională – DarkSide Collaboration, alcătuită din peste 90 de universități și colective de cercetare din întrega lume (http://darkside.lngs.infn.it).

Tema acestei colaborări este realizarea unui detector cu argon lichid ultrapur, sărăcit în izotopul ³⁹Ar, care va fi utilizat în detecția particulelor provenite din Materia Întunecată din Univers. Echipa INCDTIM face parte din proiectul ARIA, un proiect inovativ în cadrul căruia și-a asumat implicarea în calculul, proiectarea și punerea în funcțiune a unei infrastructuri dedicate separării izotopice, de dimensiuni record. Pentru purificarea și separarea celor 30 de tone de Argon care vor intra în incinta detectorului, este în construcție cea mai mare coloană de distilare criogenică din lume, cu înălțimea de 350 m, care va fi amplasată în puțul unei mine din Sardinia, Italia. Pe baza acestei infrastructuri, proiectul Aria prevede și dezvoltarea unor unități speciale de producere a unor izotopi de interes (¹³C, ¹⁵N, ¹⁷O, ¹⁸O) și derularea unor proiecte privind utilizarea acestora. Contribuția științifică și expertiza tehnologică a INCDTIM sunt esențiale în aceste dezvoltări și îi consolidează statutul de pol de excelență în cercetările legate de producerea și utilizarea izotopilor stabili uşori.