Сегодня 14 ноября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про на острие науки

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Meta тестирует аналог Polymarket — сотрудники делают ставки, станет ли Тим Кук главой Nvidia 12 мин.
Новая статья: Queen's Domain — по заветам FromSoftware. Рецензия 11 ч.
Google встроила «Кошелёк» в Gemini: ИИ сможет анализировать расходы и находить забытые подписки 13 ч.
PS5 теряет эксклюзивы: метроидвания God of War: Sons of Sparta выйдет на PS4 с новым контентом 15 ч.
У ChatGPT появился «Кошелёк» — теперь ИИ-агенты смогут совершать покупки от имени пользователя 15 ч.
Сервисы Microsoft стали восстанавливаться после одного из самых продолжительных глобальных сбоев 15 ч.
США арестовали $1,2 млрд из похищенных у Binance активов на $6,3 млрд 15 ч.
В GTA VI будет полноценный внутриигровой мультсериал — первый трейлер Macca & Friends 16 ч.
Microsoft вынудила трейдеров и работников офисов по всему миру вспомнить про факсы и телефоны 16 ч.
У Anthropic Claude произошёл глобальный сбой вслед за сервисами Microsoft 19 ч.
Обновление пошло не по плану: перегруженные маршрутизаторы остановили авиасообщение в США 20 мин.
Временная глава Nvidia Колетт Кресс конфликтовала с Хуангом из-за рискованных ставок на ИИ 59 мин.
Intel выпустила эксклюзивный Core Ultra 7 260K для магазина Newegg — он совсем чуть-чуть медленнее 265K 9 ч.
Процессоры могут повторить судьбу видеокарт: бум ИИ грозит новым дефицитом комплектующих 11 ч.
Предложение занять пост гендиректора Nvidia получил глава Arm, но это не точно 11 ч.
Мышь с трекболом, который можно подвинуть под себя: Keychron открыла предзаказы на T1 HE за $60 11 ч.
ИИ-проекты Китая на $3,2 млрд оказались под угрозой из-за увольнения Хуанга 11 ч.
Первые компоненты умного дома Apple Home Collection стали доступны для предзаказа 11 ч.
AMD представила ускорители Instinct MI450X с уменьшенным объёмом памяти 12 ч.
QuantumScape нашла способ обуздать главную проблему твердотельных аккумуляторов и готова поделиться технологией 13 ч.