Сегодня 20 мая 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 🔥
Разработчики Dark Scrolls отложили релиз на месяц, чтобы наиграться в Mina the Hollower от создателей Shovel Knight 3 мин.
Meta готова предоставить ИИ-ботам конкурентов бесплатный доступ к WhatsApp, но с ограничениями 20 мин.
Gartner: ИИ создаст больше рабочих мест, чем ликвидирует 25 мин.
Warhorse подтвердила работу над RPG по «Властелину колец» и следующей Kingdom Come: Deliverance 41 мин.
Embracer Group разделится на две компании, а Deus Ex, Legacy of Kain, Red Faction и Thief могут получить продолжение 2 ч.
Google представила трио ИИ-функций Gemini for Science для учёных 2 ч.
Будущее Google в сфере ИИ сильно зависит от доверия пользователей и доступа к их личным данным 3 ч.
Базис, СберТех и Гистех создадут конвейер безопасной разработки для ГосТеха 3 ч.
Google теперь обрабатывает 3,2 квадриллиона ИИ-токенов в месяц — в семь раз больше, чем год назад 3 ч.
В WhatsApp появятся одноразовые сообщения, исчезающие после прочтения 3 ч.
Энтузиаст собрал самый отвлекающий в мире компьютер — он заполнен дисплеями с 15 000 гифок 9 мин.
Представлен робот Cheffy E.G.O.R. — он разбивает и готовит яйца 13 мин.
До сотни за две секунды: Mercedes-Benz представила спортивное электрокупе AMG GT 15 мин.
Минус 223 °C и вечная тьма: учёные предложили разместить лазерную лунную GPS прямо в кратерах 18 мин.
Tesla построит в Техасе огромный завод солнечных панелей — их будут использовать не только на Земле 2 ч.
«Байкал Электроникс» готовит ИИ-ускорители с FP8-производительностью до 1 Пфлопс и совместимостью с CUDA 3 ч.
Alibaba представила ускоритель Zhenwu M890, заточенный под работу с ИИ-агентами 4 ч.
«Бюро 1440» обеспечит спутниковым интернетом 135 пассажирских поездов 5 ч.
OpenAI признала дефицит ИИ-мощностей и начала продавать гарантированный доступ к ним 6 ч.
Крупнейшая забастовка в истории Samsung всё ближе — переговоры снова провалились 6 ч.