Autori: Fabbri Fabrizio e Giacomelli Paolo

CMS (Compact Muon Solenoid) è uno dei grandi esperimenti "general-purpose" installati al collisionatore protone-protone LHC del laboratorio CERN di Ginevra. Circa 3600 persone da 183 Istituti Scientifici di 38 Stati formano la collaborazione CMS che ha costruito il rivelatore. Il rivelatore CMS è capace di studiare tutti gli aspetti fisici delle collisioni protone-protone ad energie nel centro di massa fino a 14 TeV (1 TeV=1000 miliardi di elettronvolt = 10¹² eV). L'apparato sperimentale contiene sotto-rivelatori capaci di misurare l'energia e l'impulso di fotoni, elettroni, muoni e altre particelle create nelle collisioni. E' suddiviso geometricamente in una parte cilindrica centrale ("barrel") chiuso alle due estremità da due tappi ("endcaps"). Il rivelatore più vicino al punto di collisione è il tracciatore a silicio. Attorno ad esso vi è il calorimetro elettromagnetico, seguito dal calorimetrico adronico. Il tracciatore ed i calorimetri sono collocati all'interno del magnete solenoidale superconduttore che genera un campo magnetico di 4 Tesla. All'esterno del magnete vi è il sistema di rivelazione dei muoni, collocato nel giogo in ferro che chiude le linee di forza del campo magnetico. L'intero apparato ha un diametro di 15 m, è lungo 21 m ed ha un peso totale di oltre 12000 t.

Fig 1: Il rivelatore CMS: vista longitudinale

Fig 2: Il rivelatore CMS: vista trasversale. La figura interattiva visualizza il passaggio nel rivelatore di alcune particelle che è possibile selezionare.

Partendo dal punto di collisione e muovendoci da sinistra a destra della Fig. 2 incontriamo nell'ordine:
1. Il tracciatore a pixel
2. Il tracciatore a strip di silicio
3. Il calorimetro elettromagnetico (ECAL)
4. Il calorimetro adronico (HCAL)
5. Il magnete (solenoide)
6. Il sistema dei muoni (in rosso il ferro del giogo del magnete al cui interno sono posti i rivelatori)