La evaluación del sistema Double Target, pieza central del experimento RG-E, fue uno de los principales objetivos de la visita realizada por el equipo del CCTVal al laboratorio estadounidense.
Una delegación del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal) de la Universidad Técnica Federico Santa María viajó al Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab), ubicado en Virginia, Estados Unidos. Allí avanzó en los preparativos de la segunda etapa del experimento RG-E (Run Group E), cuya ejecución está prevista para el primer semestre de 2027.
Jefferson Lab es uno de los principales laboratorios de investigación nuclear del mundo y alberga el acelerador de electrones CEBAF, una de las instalaciones más avanzadas para el estudio de la estructura de la materia y las fuerzas fundamentales que rigen el universo.
En 2024, científicos e ingenieros del CCTVal lideraron este experimento de física nuclear, luego de años de trabajo dedicados al diseño y desarrollo del Sistema Double Target, un dispositivo clave del montaje experimental que permite intercambiar de forma remota distintos blancos nucleares durante el experimento.
La visita se realizó en el marco de la CLAS Collaboration Meeting, encuentro que reúne a más de 200 científicos vinculados a los experimentos desarrollados en el detector CLAS12 de Jefferson Lab.
“Durante nuestra estadía presentamos los resultados obtenidos en la primera fase del experimento. También identificamos oportunidades de mejora para una nueva versión del sistema Double Target, además de avanzar en la planificación técnica y en la preparación del equipo que participará en su implementación”, comentó Milan Ungerer, ingeniero de coordinación de proyectos del CCTVal y líder de ingeniería de la iniciativa.
Experimento RG-E
El experimento RG-E fue concebido por el científico William Brooks en 2006, cuando formaba parte de Jefferson Lab antes de radicarse en Chile como académico de la USM e investigador del CCTVal.
“Su objetivo apunta a comprender cómo se forman los hadrones en distintos medios nucleares. Para ello, necesitamos comparar la producción de partículas en distintos materiales utilizando el Sistema Double Target, capaz de operar en condiciones extremas de vacío, criogenia, radiación y campos magnéticos intensos», explicó Ungerer.
Los datos obtenidos permitirán estudiar el fenómeno de la hadronización, proceso mediante el cual se forman hadrones, como protones y neutrones. Comprender este mecanismo es fundamental para profundizar el conocimiento sobre la estructura de la materia y las interacciones que ocurren a escala subatómica.
El desarrollo de esta tecnología ha requerido una estrecha colaboración entre físicos, ingenieros y técnicos del Centro, quienes han trabajado junto a especialistas de Jefferson Lab para abordar los requerimientos científicos y tecnológicos del proyecto. La iniciativa es liderada actualmente por Hayk Hakobyan, director del CCTVal, mientras que Milan Ungerer encabeza el equipo de ingeniería.
“Más allá de su aplicación en física nuclear, este proyecto nos ha permitido desarrollar capacidades de ingeniería avanzadas en diseño de precisión, automatización y operación de sistemas complejos en ambientes extremos. La experiencia adquirida podría contribuir al desarrollo de tecnologías con potencial aplicación en áreas como la exploración espacial, la instrumentación científica y el sector salud”, destacó el ingeniero.
Fase experimental 2027
Durante su estadía, el equipo sostuvo reuniones técnicas con investigadores de Jefferson Lab y trabajó directamente en el Hall B, donde se encuentra instalado el equipamiento experimental.
La comitiva CCTVal estuvo integrada por su subdirector, Christian Romero; el ingeniero de coordinación de proyectos, Milan Ungerer; el ingeniero del área de Transformación Digital, Mauricio Aros; y la ingeniera de Diseño, Simulación y Manufactura, Ambar Cisternas.
Esta nueva etapa contempla optimizaciones en los mecanismos de seguridad de movimiento, tolerancias de fabricación, montaje e integración de componentes electrónicos, con el propósito de aumentar la confiabilidad y operatividad del dispositivo.
“Pudimos identificar aspectos que facilitarán la operación del sistema y mejorarán la integración entre sus distintos componentes. Esta evaluación en terreno fue fundamental para definir qué actualizaciones incorporaremos en la siguiente versión”, comentó Mauricio Aros.
Por su parte, Ambar Cisternas destacó que la visita permitió detectar oportunidades de optimización mecánica y avanzar en el desarrollo de nuevos modelos tridimensionales para el sistema.
Finalizada esta etapa, el equipo iniciará el proceso de rediseño e implementación de las mejoras identificadas, con miras a la puesta en marcha del nuevo Double Target para la ejecución del experimento RG-E, programado para el primer semestre de 2027.
La participación del CCTVal en este proyecto da continuidad a una colaboración científica que mantiene con Jefferson Lab desde su fundación en 2009 y que ha dado origen a investigaciones de frontera y tecnologías avanzadas para experimentos internacionales de física nuclear.
