Сегодня 27 ноября 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 🔥
Airbus уже семь лет переезжает с Microsoft Office на Google Workspace, но полностью отказаться от Excel и Word всё не получается 13 мин.
Трассировка лучей на ПК, «Новая игра +» и прокачка «Легенды»: для Dying Light: The Beast вышло самое крупное обновление с релиза 24 мин.
Лучше поздно, чем никогда: спустя почти десять лет Ubisoft наконец добавила достижения для Rainbow Six Siege в Steam 2 ч.
Спустя семь лет разработки Light No Fire до сих пор занимается «крошечная команда» — No Man's Sky остаётся приоритетом Hello Games 3 ч.
Слухи: датамайнеры нашли в файлах Assassin’s Creed Shadows название ремейка Assassin’s Creed IV: Black Flag 4 ч.
Премьера финального сезона «Очень странных дел» сломала Netflix 4 ч.
«Базис» идёт на IPO в декабре 5 ч.
Вот тебе, закупщик, и «Юрьев день» 6 ч.
OpenAI признала утечку данных пользователей через Mixpanel — переписки с ChatGPT остались в безопасности 6 ч.
OpenAI в суде заявила о «неправильном использовании» ChatGPT погибшим подростком 6 ч.
«Руцентр» вошёл в реестр провайдеров хостинга для государственных информационных систем 50 мин.
После провала iPhone Air китайские бренды передумали выпускать сверхтонкие смартфоны 4 ч.
Ракета «Союз-2.1а» за три часа доставила двух россиян и американца на МКС 4 ч.
Foxconn вложит $569 млн в производство ИИ-оборудования и компонентов в Висконсине 4 ч.
«Гарда технологии» представила NPM-решение для контроля производительности и безопасности сети 4 ч.
Комариный хоботок приспособили под сопло для 3D-микропечати — тоньше, дешевле и лучше искусственных 5 ч.
ИИ-пузырь получил соседа: Пекин предупредил о перегреве рынка человекоподобных роботов 5 ч.
Процессоры Huawei Kirin 9030 и Kirin 9030 Pro оказались не такими уж похожими 6 ч.
«Гаражная» компания запустила предзаказ на одноместный летающий мотоцикл с предоплатой в $999 6 ч.
Sony представила свой первый 200-Мп сенсор Lytia-901 для флагманских смартфонов — он больше конкурента от Samsung 6 ч.