Сегодня 23 мая 2025
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 🔥
Bandai Namco подтвердила слухи об экранизации Elden Ring — фильм снимет большой фанат игры и режиссёр «Аннигиляции» Алекс Гарланд 19 мин.
«Победа здравого смысла»: FTC оставила попытки отменить покупку Activision Blizzard компанией Microsoft 27 мин.
«Блокнот» в Windows 11 научился генерировать текст, а Paint — создавать стикеры 32 мин.
«Только со смертью заканчивается долг»: разработчики Warhammer 40,000: Space Marine 2 раскрыли дату выхода горячо ожидаемого режима «Осада» 2 ч.
Google вслед за Microsoft заявила о готовности поддержать клиентов из Евросоюза и представила новые решения для защиты цифрового суверенитета 3 ч.
Anthropic представила Claude 4 — ИИ научился избегать «лазеек» и точнее выполнять сложные задания 7 ч.
Sega анонсировала «вдумчивую реставрацию» оригинальной Warhammer 40,000: Space Marine для нового поколения игроков 12 ч.
Культовая стратегия Warhammer 40,000: Dawn of War в 2025 году получит новую жизнь благодаря ремастеру — трейлер и подробности 13 ч.
Warhammer 40,000: Boltgun 2 выйдет в 2026 году, а бесплатный «печатный» шутер по мотивам первой части ждать не придётся 13 ч.
Owlcat Games анонсировала ролевую игру про борьбу с ересью Warhammer 40,000: Dark Heresy и новые дополнения для Warhammer 40,000: Rogue Trader 15 ч.
Репортаж со стенда GIGABYTE на выставке Computex 2025: геймерские мониторы 36 мин.
Репортаж со стенда Formula V Line на выставке Computex 2025: корпуса, охлаждение и блоки питания для мощных ПК 45 мин.
Apple начала заманивать дополнительными скидками желающих обновить iPhone, но только в Китае 49 мин.
Девятый пуск SpaceX Starship одобрен регуляторами в США при условии расширения зоны безопасности 4 ч.
Apple рассчитывает выпустить умные очки до конца 2026 года, но передумала создавать «подглядывающие» часы Watch 7 ч.
Новая статья: Система жидкостного охлаждения ID-Cooling DX360 Max с радиатором увеличенной толщины 9 ч.
Qualcomm готовит 80-ядерный серверный Arm-процессор SD1 для ИИ-платформ 13 ч.
Xiaomi представила огромный 14-дюймовый планшет Pad 7 Ultra на фирменном процессоре Xring O1 15 ч.
Xiaomi представила часы Watch S4 на фирменном чипе Xring T1 с модемом 4G собственной разработки 15 ч.
SK hynix представила смартфонную память UFS 4.1 на основе 321-слойной 4D NAND 17 ч.