Сегодня 09 апреля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Российские учёные помогли создать детекторы нейтрино для мегапроекта DUNE в США

На днях шведское издательство MDPI опубликовало статью, посвящённую разработке детекторов нейтрино для научного мегапроекта DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) в США. Хотя в коллективе учёных были представители нескольких стран, существенный вклад в разработку непосредственно датчиков внесли российские исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ).

 Источник изображения: techspot.com

Источник изображения: techspot.com

Два месяца назад в США завершилась выемка грунта для подземных лабораторий проекта DUNE. До установки датчиков пройдёт ещё от четырёх до семи лет. Но в целом, если судить по статье, основа для производства этих приборов уже создана. У сотрудников МФТИ богатейший опыт в разработке детекторов элементарных частиц и он был востребован в новой работе.

Нейтрино остаются не до конца изученными частицами. Они слабо взаимодействуют с веществом, поэтому их крайне сложно обнаружить. В двух лабораториях DUNE будут установлены огромные резервуары с жидким аргоном (до 17 тыс. тонн), стенки которых оснастят детекторами фотонов. Эти датчики должны выдерживать частые перепады температур от криогенных до комнатных и обратно, оставаясь при этом высокочувствительными.

 Схема эксперимента. Источник изображения: Wikipedia

Схема эксперимента. Источник изображения: Wikipedia

«При разработке [детектора] ArCLight самым сложным этапом для нас оказалось подобрать материалы так, чтобы детектор выдерживал многократные охлаждения до температуры жидкого аргона (~187 К) и нагревы обратно до комнатной. При низкой температуре полимерные материалы становятся хрупкими, и, если коэффициенты теплового расширения не соответствуют, детектор может разрушиться — треснуть», — пояснил Игорь Кресло, ведущий научный сотрудник лаборатории фундаментальных взаимодействий МФТИ.

Задача фотонного детектора ArCLight — регистрировать сцинтилляционный свет, возникающий при взаимодействии нейтрино со средой время-проекционной камеры, в данном случае с жидким аргоном. Особенность прибора ArCLight заключается в том, что его можно разместить на стенках аргоновой камеры, так как он не искажает направляющее электрическое поле.

 Слева фотография прототипа ArgonCube Light (ArCLight) размером 10 × 10 см2 с четырьмя кремниевыеми фотоумножителями (SiPM). Справа принципиальная схема работы ArCLight на примере детектирования излучения вакуумного ультрафиолета. Источник: Instruments.

Слева — прототип ArgonCube Light (ArCLight) размером 10 × 10 см с четырьмя кремниевыми фотоумножителями (SiPM). Справа —принципиальная схема работы ArCLight на примере детектирования излучения вакуумного ультрафиолета. Источник: Instruments.

Физики сконструировали ряд прототипов фотодетекторов разных размеров: от небольших, 5 × 5 см, до необходимых для ближнего детектора DUNE — 30 × 50 см. Фотонная эффективность приборов варьируется в диапазоне от 0,8 % до 2,2 %. Чем выше эффективность, тем слабее энергии фотонов сможет регистрировать датчик, что напрямую влияет на сбор статистически значимых данных. Чем больше регистраций, тем полнее информация о свойствах нейтрино.

Учёные из МФТИ испытали различные способы нанесения рабочих слоёв на датчики и разработали систему контроля качества приборов. Для полного покрытия стенок двух огромных резервуаров потребуется огромное количество детекторов, включая запасные модули. Для этого уже создан необходимый задел.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В Steam вышла «печатная» королевская битва Final Sentence — в России купить игру можно, но из-за Роскомнадзора она может не работать 3 мин.
«Умирайте, адаптируйтесь, развивайтесь»: стремительный роглайт-слешер Morbid Metal вышел в раннем доступе и заслужил похвалу игроков 55 мин.
«Ждал чего-то подобного 20 лет»: первый геймплейный трейлер ролевого боевика Alkahest порадовал фанатов Dark Messiah of Might and Magic 3 ч.
«Знает рецепт Gemini и не тратит ни доллара впустую»: стартап экс-сотрудников DeepMind будет развивать визуальный ИИ 3 ч.
Новый геймплейный трейлер подтвердил дату выхода Thick as Thieves — амбициозного стелс-экшена от создателя Deus Ex и System Shock 3 ч.
Nvidia вывела из беты динамический генератор кадров и режим MFG 6X в DLSS 4.5 4 ч.
Перед погружением в ранний доступ Subnautica 2 всё-таки получит официальный перевод на русский 4 ч.
Max стал вторым мессенджером в России по посещаемости, по-прежнему уступая Telegram 4 ч.
Создатели Heroes of Might & Magic: Olden Era, Replaced и This is the Police будут помогать друг другу делать игры — студии открыли холдинг Nova Assembly 5 ч.
OpenAI заморозила проект Stargate UK из-за взлетевших цен на электроэнергию 6 ч.
Samsung по-тихому подняла цены на старшие версии Galaxy Z Fold 7 56 мин.
Crimson Desert начала запускаться на некоторых видеокартах Intel, но FSR лучше не включать 2 ч.
Китайские учёные научили животных «питаться» светом — клетки млекопитающих наделили способностью к фотосинтезу 2 ч.
Глава Amazon назвал оправданными $200 млрд инвестиций в ИИ 3 ч.
«Ростех» разработает двигатель для сверхлёгкой ракеты «Воронеж» — в современной России аналогов ему нет 4 ч.
Google выбрала процессоры Intel Xeon для обучения нейросетей 4 ч.
Умелец вчетверо расширил накопитель MacBook Neo с помощью комплектующих от iPhone 4 ч.
У Cloud.ru уже 29 тыс. серверов и 56 МВт мощностей в девяти ЦОД 4 ч.
OpenAI приостановила проект Stargate в Великобритании из-за дорогой электроэнергию и неподходящих законов 5 ч.
Мировые продажи ПК по инерции выросли на 3,2 %, но теперь ожидается падение из-за взвинченных цен 5 ч.