Courtesy of InterestingEngineering

Chip Khusus Tahan Radiasi Dukung LHC Kembangkan Data Tabrakan Partikel

Mengembangkan chip analog-ke-digital tahan radiasi yang dapat mengonversi sinyal dari tabrakan partikel secara akurat dan tahan lama, mendukung peningkatan kapasitas data LHC supaya peneliti dapat mempelajari fenomena fisika mendalam seperti boson Higgs.

12 Agt 2025, 21.11 WIB

20 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Chip khusus yang dirancang untuk LHC sangat penting untuk mengatasi radiasi intens.
ATLAS detektor mampu mengukur jumlah kolisi partikel yang sangat tinggi berkat teknologi baru.
Penelitian ini menunjukkan bagaimana akademia dapat mengisi kekosongan di pasar untuk komponen elektronik tahan radiasi.

Perbatasan Prancis dan Swiss - Large Hadron Collider (LHC) adalah fasilitas besar yang digunakan untuk menabrakkan partikel hampir dengan kecepatan cahaya guna mempelajari partikel fundamental seperti boson Higgs. Saat ini, LHC menghasilkan sekitar 400 juta tabrakan partikel setiap detik yang kemudian akan meningkat menjadi 1,5 miliar setelah upgrade.

Tabrakan partikel ini menghasilkan banyak data dan radiasi intens yang berbahaya bagi komponen elektronik standar. Karena pasar komponen tahan radiasi sangat kecil, perusahaan komersial tidak tertarik mengembangkan perangkat tersebut.

Karena itu, para insinyur di Columbia University mengembangkan chip analog-ke-digital khusus yang dirancang untuk tahan terhadap radiasi tinggi di LHC dan mampu mengubah sinyal listrik dari tabrakan menjadi data digital akurat.

Chip ini digunakan dalam detektor ATLAS, khususnya yang menghubungkan sinyal listrik dari kalorimeter argon cair menjadi data digital. Desain chip sudah diuji tahan lama dan diharapkan bertahan lebih dari sepuluh tahun di lingkungan LHC yang keras.

Saat ini, dua chip sudah digunakan dalam eksperimen ATLAS, termasuk chip 'digital gatekeeper' untuk memilih tabrakan menarik dan chip dalam proses instalasi untuk mengonversi sinyal digital. Inovasi ini memungkinkan studi lebih mendalam tentang fisika partikel di masa depan.

--------------------

Analisis Kami: Desain chip ini menunjukkan bagaimana kebutuhan khusus ilmu pengetahuan menginspirasi inovasi teknis yang tidak didukung pasar komersial. Keberhasilan mengembangkan solusi tahan radiasi yang andal membuktikan pentingnya kolaborasi antara akademisi dan proyek riset besar seperti LHC.

--------------------

Analisis Ahli:

Peter Kinget: Pengembangan chip ini membuktikan bahwa inovasi akademik dapat memenuhi kebutuhan teknologi ekstrim yang tidak dilayani industri, mendukung riset fisika partikel kelas dunia.

--------------------

What's Next: Dengan chip tahan radiasi ini, penelitian fisika partikel di LHC akan semakin maju dengan data yang lebih detail dan tahan lama, memungkinkan penemuan baru serta peningkatan teknologi pengolahan data di lingkungan ekstrem.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/radiation-proof-chip-built-for-lhc

Pertanyaan Terkait

Apa fungsi chip konverter analog-ke-digital yang dirancang oleh Columbia University?

Chip konverter analog-ke-digital berfungsi untuk menangkap sinyal listrik yang dihasilkan oleh kolisi partikel dan mengubahnya menjadi format digital.

Mengapa chip yang dirancang khusus diperlukan untuk detektor ATLAS?

Chip yang dirancang khusus diperlukan karena radiasi intens di LHC dapat merusak komponen elektronik komersial standar.

Berapa banyak kolisi partikel yang dapat diukur oleh chip baru ini?

Chip baru ini dapat mengukur hingga 1,5 miliar kolisi partikel per detik.

Apa tantangan utama yang dihadapi saat menggunakan komponen komersial standar di lingkungan LHC?

Tantangan utama adalah bahwa komponen komersial standar tidak dapat bertahan di bawah radiasi tinggi, sehingga mereka cepat rusak.

Apa yang dicapai oleh tim insinyur Columbia University dalam penelitian ini?

Tim insinyur Columbia University berhasil merancang chip yang tahan terhadap radiasi dan dapat berfungsi dalam lingkungan ekstrem selama lebih dari satu dekade.