The vacuum chamber in the interaction region of particle colliders : a historical study and developments implemented in the LHCb experiment at CERN

Abstract

El colisionador de protenes actualmente en construcción en el CERN llamado LHC (Large Hadron Collider) se convertirá en el más potente acelerador jamas construido con una energía por protón de 7 TeV. Se prevé que esta en operación en 2007. Constará de 4 grandes experimentos uno de los cuales, LHCb, se dedicará a la investigación de la violación CP. Los requerimientos de la cámara de vacío de los experimentos en colisionadores de partículas son muy especiales. La presente tesis doctoral, en una primera parte, hace un análisis histórico de la evolución en los diseños desde el nacimiento de los colisionadores a principios de los 70 describiendo dichos criterios pormenorizadamente. En una segunda parte, se describe la implementación de los mismos en el diseño de la cámara de vacío del experimento LCHb, explicando los desarrollos realizados. La camara de vacío que se instalara tiene una forma biconica (25 y 10 mrad) de 12 m de berilio de 1 a 2.4mm de espesor, constará de compensadores metálicos de aluminio, bridas de ultra-alto vacio de aluminio específicamente diseñadas y una ventana esférica de 850 mm de diámetro fabricada en alumnio. La radiación de fondo generada por el presente diseño se reduce en un factor 5 con respecto a la cámara de vacío inicialmente considerada.