Los detectores que se usan en ALICE tienen que ser cada más precisos, cada vez más resistentes, pero también más delicados. Además tienen que integrarse con otros detectores y con los sistemas de electrónica y adquisición de datos dentro del experimento ALICE. Normalmente no existen, sino que tienen que ser desarrollados específicamente para cada propósito. Este es un proceso que necesita tiempo; en general, varios años. Por lo tanto es vital para la Red ALICE tener laboratorios donde se desarrolle instrumentación, se diseñen detectores, se construyan prototipos, se puedan probar, descartar, mejorar características. Afortunadamente varios grupos en nuestro país han incursionado con éxito en esta área e incluso empiezan a aplicar las tecnologías desarrolladas a otros campos más allá de la Red ALICE.

Misión:

Este laboratorio tiene como misión contar con los materiales e instrumentos necesarios para desarrollar proyectos de Altas Energías de manera experimental en lo que se refiere a estudios de, detección, aceleración y medición de las partículas cargadas o radiación ionizante. Para ello en el laboratorio se construyen detectores del diferentes clases (centelladores, gas) y se utilizan otros de silicio. Estos detectores se utilizan para el estudio y análisis de otros sistemas de detección para la realización de proyectos de investigación. Asimismo los estudios van en la dirección de la aplicación de sistemas a Física Médica, en particular a la imagenología digital. El laboratorio también tiene la finalidad de construir sistemas de aceleración de partículas y circuitos electrónicos para el estudio de muestras biológicas en colaboración interdisciplinaria con otros departamentos.

Logros:

En el laboratorio se desarrollaron prototipos de detectores de centelleo que fueron esenciales para el diseño final de construcción de un sistema de trigger para ALICE-LHC, uno de los 4 experimentos del CERN. El sistema, llamado V0A, es un detector centellador circular cuyas tareas son principalmente el dar la señal de disparo para los demás sistemas que componen ALICE, también eliminar el ruido de señales no provenientes de colisiones de haces, contribuye al cálculo de la multiplicidad y la centralidad de la colisión. En el mismo experimento en el laboratorio se diseñaron y se construyeron las cajas para la electrónica y los fotomultiplicadores del V0A. Otro de los logros ha sido el diseño y construcción de un sistema electrónico de lectura de muestras de ADN para analizar posible infección del VPH (virus de papiloma humano). Esta colaboración ha rendido sus frutos pudiendo integrar un proyecto en conjunto con la finalidad de proponer un sistema rápido y económico de detección de este virus en hospitales. De este trabajo ya obtuvimos en 2013 la aceptación de una patente mexicana No. 310715 "Dispositivo detector de Fluorescencia". Además se ha construido la primera etapa de un acelerador de 4kV el cual fue presentado en 2013 en un congreso internacional1 . Aplicando detectores que sirvieron de protoripos para el V0A se construyó un sistema básico PET (Positron Emission Tomography) para iniciar con investigaciones en esta área, de esto ya se obtuvo una tesis de maestría de un estudiante.

1 Proceedings of the XIV Workshop on Nuclear Physics and VIII International Symposium on Nuclear and Related Techniques WONP-NURT2013, february 5-8, 2013, Havana, Cuba.

Equipo:

El laboratorio cuenta con equipo de uso general para realizar prácticamente cualquier tipo de investigación en las áreas mencionadas. Entre los instrumentos se cuenta con osciloscopios, fuentes de voltaje y de alto voltaje, medidores como multímetros, amperímetros, sensores de temperatura, generadores de onda, de radiofrecuencias, instrumentos electrónicos con tecnología VME, CAMAC y NIM así como unidades lógicas, convertidores análogo y tiempo a digital, amplificadores. Además de los utensilios básicos como cables, herramientas, conectores, soldadores. Se cuenta también con equipo de cómputo y software para el análisis y programación con el fin de hacer simulaciones o estudios de los datos detectados.

Contacto:

Dr. Luis Manuel Montaño Zetina ([email protected])
Laboratorio de Instrumentación y Física Médica
Departamento de Física
Centro de Investigación y Estudios Avanzados del I.P.N.
Av. IPN 2508 Col. San Pedro Zacatenco 07300 M´exico D.F. México