{"id":249779,"date":"2021-08-29T17:46:47","date_gmt":"2021-08-29T22:46:47","guid":{"rendered":"https:\/\/sintesis.com.mx\/puebla\/?p=249779"},"modified":"2021-08-29T17:46:47","modified_gmt":"2021-08-29T22:46:47","slug":"buap-primera-institucion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sintesis.com.mx\/puebla\/2021\/08\/29\/buap-primera-institucion\/","title":{"rendered":"La BUAP, primera instituci\u00f3n mexicana en construir un detector de part\u00edculas desde cero"},"content":{"rendered":"

Imposible de ver a simple vista, las part\u00edculas subat\u00f3micas<\/strong> son las unidades m\u00e1s peque\u00f1as indivisibles que conforman a los \u00e1tomos y pr\u00e1cticamente a toda la materia<\/strong>; s\u00f3lo imaginarlas puede ser complicado si se considera que en un mil\u00edmetro se pueden alinear hasta 10 millones de \u00e1tomos, los cuales en agregaciones dan pie a las mol\u00e9culas compuestas, que a su vez forman c\u00e9lulas, tejidos, \u00f3rganos o materiales.<\/p>\n

Pero si son invisibles al ojo humano, \u00bfc\u00f3mo se pueden estudiar? La respuesta es la F\u00edsica de Altas Energ\u00edas o F\u00edsica Cu\u00e1ntica; sin embargo, no s\u00f3lo la teor\u00eda propone su existencia, hacen falta experimentos que comprueben y verifiquen su comportamiento. Aqu\u00ed tienen raz\u00f3n de ser los detectores de part\u00edculas, capaces de tomar im\u00e1genes de estas peque\u00f1\u00edsimas unidades.<\/p>\n

Captar su paso, localizaci\u00f3n, rastrear e identificar a las part\u00edculas, adem\u00e1s de medir su energ\u00eda y convertir la informaci\u00f3n en se\u00f1ales (el\u00e9ctricas) son algunas de las funciones de un detector, instrumentos que investigadores<\/a> de la BUAP<\/a><\/strong> han podido desarrollar desde cero, como parte de su participaci\u00f3n dentro del grupo mexicano de cient\u00edficos del CERN, en Ginebra, Suiza.<\/p>\n

Desde 2017, cuando la BUAP construy\u00f3 un detector de part\u00edculas en su totalidad a partir de pl\u00e1stico centellador, la Universidad se convirti\u00f3 en la primera instituci\u00f3n en M\u00e9xico en crear un instrumento de este tipo con tecnolog\u00eda desarrollada por universitarios, quienes con materiales de f\u00e1cil adquisici\u00f3n contribuyeron en uno de los experimentos m\u00e1s complejos del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en el CERN.<\/p>\n

\u201cLos empezamos a construir en la BUAP desde 2017, de hecho somos la \u00fanica Universidad en M\u00e9xico que los hace desde cero. Hay otros grupos que consiguen donaciones de detectores a partir de otros experimentos y los usan, pero aqu\u00ed se construyen todos los componentes para formarlos\u201d, asegur\u00f3 Guillermo Tejeda Mu\u00f1oz, investigador de la Facultad de Ciencias F\u00edsico Matem\u00e1ticas (FCFM) y especialista en instrumentaci\u00f3n y construcci\u00f3n de detectores.<\/p>\n

El tambi\u00e9n miembro del grupo de F\u00edsica Experimental de Altas Energ\u00edas de la FCFM, explic\u00f3 que al ser uno de los instrumentos m\u00e1s importantes del LHC, el detector de part\u00edculas necesita de otros sistemas para operar de forma \u00f3ptima, entre estos la electr\u00f3nica, es decir, los circuitos necesarios para extraer la se\u00f1al de informaci\u00f3n que indica qu\u00e9 fue lo que se detect\u00f3 o qu\u00e9 part\u00edcula fue vista. Esta tecnolog\u00eda que no es comercial tiene caracter\u00edsticas muy espec\u00edficas, como la rapidez o la tolerancia a la radiaci\u00f3n, por eso debe dise\u00f1arse espec\u00edficamente para estos detectores.<\/p>\n

El grupo de F\u00edsica Experimental de Altas Energ\u00edas de la FCFM, destacado por su consolidaci\u00f3n y participaci\u00f3n en proyectos internacionales, lo integran los doctores Arturo Fern\u00e1ndez T\u00e9llez (fundador), Guillermo Tejeda Mu\u00f1oz, Mario Iv\u00e1n Mart\u00ednez Hern\u00e1ndez, Mario Rodr\u00edguez Cahuantzi e Irais Bautista Guzm\u00e1n, adem\u00e1s de estudiantes de licenciatura y posgrado.<\/p>\n

Detectores con sello BUAP<\/strong><\/p>\n

Los detectores que se construyen en la BUAP tienen la peculiaridad de emplear materiales que no son dif\u00edciles de conseguir. Los primeros fueron hechos a base de pl\u00e1stico centellador, mientras que los m\u00e1s recientes se crean con placas de c\u00e1maras resistivas.<\/p>\n

\u201cEstos \u00faltimos son de tipo gaseoso y se utilizan b\u00e1sicamente para detectar part\u00edculas cargadas. Son relativamente de f\u00e1cil construcci\u00f3n porque requieren de elementos muy usuales o de f\u00e1cil acceso\u201d, coment\u00f3 el doctor Guillermo Tejeda.<\/p>\n

Uno de los elementos principales en estos detectores es el vidrio com\u00fan o convencional, lo que representa una ventaja, pues se pueden construir de forma m\u00e1s r\u00e1pida y de cualquier tama\u00f1o \u2015en la BUAP se han hecho desde los 20 cent\u00edmetros hasta los 1.20 metros\u2015, con muy buenos resultados en los experimentos en los que se han utilizado, indic\u00f3 el investigador.<\/p>\n

En cuanto a la construcci\u00f3n y el ensamble esto tiene lugar en el Laboratorio ALICE, ubicado en el Ecocampus Valsequillo, donde hay diferentes \u00e1reas para el corte de vidrio, la aplicaci\u00f3n de la pintura, impresi\u00f3n 3D, conexi\u00f3n de detectores, adem\u00e1s de una zona de pruebas para verificar el funcionamiento que permita obtener los datos experimentales con los que se har\u00e1 el an\u00e1lisis.<\/p>\n

C\u00e1maras de placas resistivas<\/strong><\/p>\n

Respecto a las c\u00e1maras de placas resistivas, estas se emplean en detectores gaseosos de r\u00e1pida respuesta. Constan de superficies paralelas construidas con un material de alta resistividad y separadas por un volumen de gas. En el caso de los detectores de la BUAP, estos tienen tres capas de vidrio separadas por un espacio de un mil\u00edmetro, que debe ser constante y homog\u00e9neo. Una vez terminado, el detector se sella y limpia para hacerle circular gas a trav\u00e9s de unos conectores. Al principio se usa arg\u00f3n y despu\u00e9s funciona con una mezcla de otros gases.<\/p>\n

\u201cFuncionan con un alto voltaje que se aplica por una pel\u00edcula oscura que tienen en el interior, la cual es necesaria para crear diferencias de potencia muy grandes. Una de las complicaciones en la construcci\u00f3n de estos detectores es precisamente aplicar esta pel\u00edcula porque debe tener principalmente resistividad el\u00e9ctrica en la superficie. Nosotros hemos producido esta placa resistiva que no es f\u00e1cil de obtener, no se compra, sino que se tiene que experimentar con diferentes tipos de pintura para lograrla, pero aqu\u00ed hacemos todo, desde las piezas m\u00e1s peque\u00f1itas, hasta lo m\u00e1s grande, todo para ir armando con precisi\u00f3n los detectores que sirven para los experimentos en el CERN\u201d, explic\u00f3 orgulloso el doctor Tejeda.<\/p>\n

C\u00f3mo se capta la imagen<\/strong><\/p>\n

Una vez que el detector se ensambl\u00f3 se prueba cuando una part\u00edcula pasa por el \u00e1rea sensible, que es donde est\u00e1 la pel\u00edcula oscura, entonces va a ionizar el aire; choca la part\u00edcula con una mol\u00e9cula del gas que est\u00e1 circulando y por la diferencia de potencial se crea una avalancha; es decir, de una interacci\u00f3n se crea una peque\u00f1a lluvia de electrones. A su vez, esa avalancha de electrones induce una corriente en la superficie donde se ponen electrodos y de esta forma se mide el curso de corriente producido por el paso de las part\u00edculas.<\/p>\n

\u201cEntonces, entre m\u00e1s part\u00edculas pasen, m\u00e1s se\u00f1ales vamos a ver. Estos detectores pueden tener una velocidad de detecci\u00f3n de varios kilohertz por segundo por cent\u00edmetro cuadrado, con una muy buena capacidad, lo mismo que su resoluci\u00f3n temporal\u201d, mencion\u00f3 Guillermo Tejeda.<\/p>\n

Otra caracter\u00edstica importante del trabajo de este grupo es que no s\u00f3lo construyen la instrumentaci\u00f3n, tambi\u00e9n leen las se\u00f1ales, las procesan y obtienen datos y estad\u00edstica con lo que despu\u00e9s realizan an\u00e1lisis de la informaci\u00f3n.<\/p>\n

Para el investigador, egresado de la FCFM, estar involucrados en experimentos de alto nivel les permite dilucidar cu\u00e1les son los problemas actuales de la F\u00edsica de Altas Energ\u00edas, un \u00e1rea donde la exigencia es constante en cuanto a uso de las \u00faltimas tecnolog\u00edas.<\/p>\n

\u201cEsto nos permite actualizarnos porque de lo contrario no cumplir\u00edamos con los requerimientos que exigen estos programas, por eso estamos a la vanguardia de la tecnolog\u00eda, desarrollando nuevos protocolos y formas de comunicaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas y eficientes para garantizar mejor informaci\u00f3n en los detectores y as\u00ed mejorar las velocidades y los canales para la adquisici\u00f3n de datos\u201d.<\/p>\n

Dado que la prioridad en el CERN es la explotaci\u00f3n del LHC a su m\u00e1ximo potencial, la importancia de trabajar en la actualizaci\u00f3n de los instrumentos, como son los detectores, resulta una tarea crucial en la que los f\u00edsicos y especialistas en electr\u00f3nica de la BUAP participan de manera activa, pero sobre todo destacada.<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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