Autori: Fabbri Fabrizio e Giacomelli Paolo

La rivelazione dei muoni è uno dei compiti più importanti dell'esperimento. I muoni sono particelle cariche simili all'elettrone, che però hanno una massa 200 volte maggiore. Vengono prodotti nei decadimenti di molte particelle; per esempio uno dei decadimenti del bosone di Higgs più attesi dai fisici, per via della sua chiarezza, è quello in 4 muoni. I muoni energetici possono penetrare parecchi metri di ferro senza essere assorbiti, per cui non sono "fermati" da nessuno dei calorimetri di CMS. I rivelatori di muoni sono quindi collocati all'esterno del magnete, dove queste prticelle sono in grado di giungere e lasciare un segnale. Il rivelatore di muoni è suddiviso in quattro "stazioni" a distanza crescente dal punto di interazione. Ogni stazione è composta da varie “camere”. Ogni camera è a sua volta costituita di vari strati di "Drift Tubes" indipendenti. Un muone viene rivelato tramite la traccia osservata nelle quattro stazioni di camere. Unendo la posizione misurata dalle camere a muoni con la posizione misurata dal tracciatore centrale si ricava con precisione la traiettoria di un muone. Dalla curvatura della traiettoria nel campo magnetico possiamo misurare l'impulso del muone. In totale vi sono 1400 camere a muoni: 250 camere a deriva "Drift Tubes" (DT) e 540 camere proporzionali con catodo segmentato in strips "Cathode Strip Chambers" (CSC) che tracciano le particelle che le attraversano e forniscono un segnale di trigger, mentre 610 camere resistive "Resistive Plate Chambers" (RPC) formano un sistema di trigger ridondante, che permette di decidere rapidamente se accettare o meno un candidato muone. Le DT e le RPC sono disposte su cilindri concentrici attorno alla direzione del fascio (regione "barrel") mentre le CSC e le RPC formano i dischi di chiusura "endcap".

Fig. 1: Vista laterale di parte del rivelatore centrale e del rivelatore per muoni. Notare la traccia di un muone osservata nel tracciatore e nelle camere per muoni.