Control de planitud de un banco óptico para la fabricación de cámaras de deriva multicapa para el experimento CMS

Resumen

Las cámaras de deriva del detector CMS (Compact Muon Solenoid) son estructuras modulares apiladas unidas por un adhesivo estructural. Estas cámaras se utilizan para la detección y seguimiento de partículas de alta energía - en particular muones – insertadas en el detector global CMS actualmente en funcionamiento en el Consejo Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en Ginebra (Suiza). En el proceso de fabricación en serie de las mismas, es necesario su ensamblado en superficies con una tolerancia de planitud inferior a 0.1 mm variando la carga soportada por estas superficies entre 0 y 90 kN. Cumpliendo estos requisitos se diseñó, modeló y construyó una mesa de precisión con un coste razonable, utilizándose finalmente cuatro unidades para la fabricación de 70 cámaras de deriva en el Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) en Madrid (España). En el presente artículo se muestra el proceso seguido para el diseño de dichas mesas y su optimización. Se estudia la deformación de la mesa sometida a cargas que se incrementan hasta alcanzar su máximo valor, analizando cómo afecta el número de soportes y el efecto de realizar taladros en la misma. Se emplea el producto de la deformación máxima por el costo como parámetro de optimización del diseño.