El sistema de alineamiento de los endcaps de muones

El sistema de alineamiento de los endcaps tiene dos funciones: por un lado referenciar el sistema de cámaras de los endcaps respecto del tracker, por otro medir y monitorizar la posición de cada una de las 360 cámaras de pistas catódicas (CSC) con la adecuada precisión. Para las dos estaciones ME2 y ME3 esas dos funciones están bien delimitadas, algo que no ocurre para la ME1.

El sistema de los endcaps como un todo estará referenciado con respecto a los MABs y, puesto que hay parte de los MABs, como se ha visto, que pertenecen al sistema de alineamiento Link, a través de este sistema los endcaps quedarán referenciados con el tracker. Este sistema utilizará sensores de detección de posición 2D, que detectarán la posición de incidencia de un haz láser, y sensores de proximidad tanto potenciométricos como láser, que medirán distancias entre distintas partes del sistema.

Figura 10. Esquema de las líneas de transferencia del sistema de alineamiento de las cámaras de muones del endcap (EMU), mostrando los sensores 2D y los haces láser.

En la zona de los endcaps se esperan movimientos significativos, a lo largo de z, de los detectores que están montados sobre el hierro de retorno de flujo magnético, debidos a las intensas fuerzas magnéticas que ahí aparecerán. Por los cálculos realizados se detalla que ese movimiento podría ser de hasta 5 mm, sin embargo, el movimiento en r y en el plano (r, φ) debería ser mucho menor. Además, habrá efectos térmicos que podrían alterar las posiciones de las cámaras. Con ello, se necesita de una monitorización precisa de las posiciones de los distintos constituyentes de este sistema.

El sistema consiste en cinco tipos de agrupaciones de sensores [8] dispuestos para la transferencia y monitorización de cada una de las coordenadas φ, r y z. Estos detectores son: a) líneas de transferencia del sistema de cámaras de los endcaps, b) líneas de monitorización en línea recta, c) sistema de alineamiento ME1, d) sensor z y e) sensor r.

• Líneas de transferencia de las cámaras de los endcaps

El sistema de líneas de transferencia de las cámaras de los endcaps (Figura 10) transfiere las coordenadas φ y r desde el tracker al sistema de cámaras de los endcaps, esto se consigue mediante los MABs más externos, como se observa en la Figura 10. Para ello, se utilizan sensores de posición 2D que serán montados sobre el extremo más externo de esos MABs, cada 60 grados alrededor de la periferia de CMS a r = 7250 mm. Seis haces láser serán proyectados desde el borde externo de cada endcap y su dirección será medida por esos sensores 2D. Los sensores 2D son posicionados en las denominadas plataformas de transferencia las cuales, a su vez, van adosadas a las distintas estaciones de cámaras de los

endcaps. Los haces láser y los sensores de posición definen el sistema de líneas de

transferencia y determinan las coordenadas de referencia r y φ para las estaciones de los

endcaps. Cada línea de transferencia de los endcaps está implementada por 12 fuentes de

• Líneas de monitorización en línea recta

El sistema de monitorización en línea recta para las CSCs se basa en colocar en seis puntos (que corresponden a seis cámaras de muones) sobre la periferia de cada estación endcap, un láser y un sensor de punto de referencia (Figura 11), adosados a la plataforma de transferencia, los cuales darán la información φ y z a través de la superficie de las CSCs. Dos sensores 2D colocados sobre cada CSC a lo largo de la dirección del láser dará la información φ de las cámaras. Los componentes que integran este sistema son 36 fuentes láser, 192 sensores 2D y 150 plataformas de monitorización en línea recta.

Figura 11. Esquema de la orientación de las líneas de monitorización en línea recta.

• Sistema de alineamiento ME1

La estación ME1 es uno de los tres anillos de CSCs en los endcaps. Su alineamiento es diferente de las otras dos estaciones, y ello debido a las limitaciones geométricas y a la proximidad de las líneas de Link primarias. Por ello, la información sobre el ángulo φ será obtenida desde líneas de láser paralelas a las líneas Link primarias, y denominadas líneas secundarias (Figura 10). Las líneas secundarias serán generadas por el desdoblamiento de

cada una de las seis líneas Link primarias mediante un prisma romboidal. Además, alinearán sólo seis cámaras de muones. La mayor parte de esas cámaras serán alineadas en φ por fotogrametría y serán monitorizadas usando trazas de partículas a través de los sectores solapantes de las cámaras. La posición de r será derivada desde los tubos r usados por el sistema Link para transferir r a los MABs.

• Sensor z

La coordenada z para cada estación del endcap de muones será transferida desde el MAB a las plataformas de transferencia en seis puntos alrededor de la estación, como se aprecia en la Figura 12. Ello será hecho mediante tubos de carbono instrumentados con sensores de proximidad.

• Sensor r

La coordenada r para una cámara externa bajo la línea de monitorización en línea recta está determinada con respecto a la línea de transferencia de las cámaras de muones del endcap. Un potenciómetro lineal medirá la distancia r entre las cámaras externas y la plataforma de transferencia, que contiene los sensores de transferencia, el láser y el sensor de punto de referencia. Otro potenciómetro del mismo tipo monitorizará la distancia r entre las cámaras externas e internas. Los componentes de este sistema lo constituyen 360 potenciómetros y 720 soportes.

5. El sistema de alineamiento Link