La ciudad de Valencia ha acogido la 83ª edición de la TDAQ Week, un evento organizado por la comunidad de Trigger y Adquisición de Datos (TDAQ) del experimento ATLAS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Celebrada este año del 16 al 20 de septiembre en el Jardín Botánico de la Universidad de Valencia, esta reunión bianual tiene como objetivo analizar los avances y el estado actual del sistema de selección y adquisición de datos en tiempo real del experimento ATLAS, uno de los principales proyectos del LHC.

En un entorno emblemático como es el Jardín Botánico, que simboliza la conexión entre ciencia y naturaleza, los más de 90 participantes de Estados Unidos, Europa y Japón tuvieron la oportunidad de fomentar el intercambio de ideas y la colaboración científica. Entre los temas centrales discutidos se encuentra la toma de datos durante el Run 3 del LHC, programado para el periodo 2022-2025, y la integración de la nueva electrónica del Upgrade de la Fase-I. Además, se abordaron los desarrollos previstos para la futura Fase-II, que permitirá enfrentar los desafíos de la próxima era del LHC de Alta Luminosidad (HL-LHC), prevista para comenzar en 2029.

El evento también ha servido como plataforma para que jóvenes investigadores se integren en la comunidad, compartiendo sus perspectivas y contribuyendo a la innovación en este campo. Durante el encuentro, también se llevó a cabo la elección del próximo TDAQ Project Leader que iniciará su mandato a partir de marzo de 2026.

Esta nueva edición de la TDAQ Week ha sido organizada localmente por los investigadores Arantxa Ruiz Martínez y Alberto Valero Biot del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV). El IFIC es miembro del proyecto TDAQ de ATLAS desde marzo de 2020 y participa activamente en la operación del sistema de trigger así como en su optimización y mejora.

Arantxa Ruiz Martínez, actual Institute Representative de Valencia en el proyecto TDAQ y anterior Coordinadora del Trigger de ATLAS durante el arranque del tercer periodo de funcionamiento del LHC (Run 3), fue encargada de describir los avances en la integración y validación del sistema de trigger tras su renovación de la Fase-I en el CERN EP Newsletter de ATLAS que se publicó junto a CMS en el ecuador del Run 3.

Alberto Valero Biot es responsable del diseño de los módulos PreProcessor (PPr) del calorímetro hadrónico de tejas (TileCal) para la Fase-II, electrónica off-detector que se encargará de reconstruir la energía de las celdas en tiempo real a una frecuencia de 40 MHz para su utilización en el primer nivel de trigger y su distribución por la cadena de adquisición de datos de ATLAS.

Preparativos para el LHC de Alta Luminosidad

La TDAQ Week representa un foro idóneo para garantizar el correcto funcionamiento del sistema de trigger y adquisición de datos del experimento ATLAS durante el actual Run 3 del LHC. Uno de los aspectos más destacados de 2024 ha sido que la totalidad de los triggers emplean el hardware de la Fase-I diseñado para el Run 3, reemplazando completamente el sistema anterior y mejorando sustancialmente las prestaciones respecto a los usados durante Run 2.

Además, esta reunión no es solo una oportunidad para discutir el estado de los sistemas existentes, sino que también se consolida como un encuentro clave para sentar las bases necesarias para afrontar los retos que plantea el HL-LHC y planificar el futuro, asegurando que el experimento se encuentre en condiciones de operar eficientemente durante los próximos 20 años.

Durante la próxima parada técnica del LHC (2026-2028), conocida como LS3, se instalará una importante serie de mejoras tanto en el acelerador como en los experimentos ATLAS y CMS (Upgrades de la Fase-II), para afrontar la fase de alta luminosidad del LHC que empezará en el Run 4, prevista en 2029. El objetivo de estas actualizaciones es poder aumentar la luminosidad instantánea del LHC hasta 7.5×10³⁴ cm^-2s^-1 (en el Run 2 se duplicó la luminosidad de diseño inicial del LHC y en 2024 se ha alcanzado una luminosidad récord de 2.3×10³⁴ cm^-2s^-1). Para poder sacar el máximo partido a este aumento de luminosidad, los experimentos tendrán que hacer frente a un entorno extremadamente difícil con unos niveles de solapamiento de hasta 200 colisiones de protones en cada cruce de haces, tres veces mayor que en el Run 3. Para procesar este mayor volumen y caudal de datos, el sistema de trigger y adquisición de datos aumentará su frecuencia en un orden de magnitud, pasando a un almacenamiento de datos de 1 kHz a 10 kHz.