Сегодня 15 октября 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 🔥
Не просто порт, а «новая эра браузерного ретрогейминга»: энтузиасты реализовали веб-версию мультиплеера классической Doom 6 мин.
«Call of Duty существует только потому, что EA были мерзавцами»: босс Battlefield объяснил, как появился главный конкурент Battlefield 2 ч.
«Один из самых красивых городов во всём Тамриэле»: художник поразил фанатов реалистичным переосмыслением Скинграда из The Elder Scrolls IV: Oblivion 3 ч.
ChatGPT научится вести разговоры для взрослых, но только с проверенными взрослыми 3 ч.
Биткоин и золото движутся синхронно — корреляция вплотную подошла к историческому максимуму 4 ч.
От GTX 1060 до RTX 5080: разработчики Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 объявили полные системные требования игры 4 ч.
Ближе к Call of Duty, чем когда-либо: аналитики раскрыли ударные продажи Battlefield 6 5 ч.
Microsoft выпустила последний пакет обновлений для Windows 10 5 ч.
В Firefox появился ИИ-поиск Perplexity — теперь он доступен всем пользователям по всему миру 14 ч.
Вертикальный роглайк Death by Scrolling от создателя Monkey Island предложит перехитрить саму смерть — дата выхода и новый трейлер 16 ч.
Квартальная выручка неооблаков выросла на 200 %, а в 2030 году она достигнет $180 млрд 27 мин.
В США в продажу поступила «супердревесина» — в строительстве она заменит сталь 2 ч.
Oracle запустит в 2026 году ИИ-кластер на базе 50 тыс. AMD Instinct MI450 2 ч.
Учёные создали первую в мире ПЛИС для кремниевой фотоники — она сулит революцию в квантовой и классической электронике 3 ч.
«Оскорбление техноэнтузиастов»: Google Pixel 10 Pro Fold сгорел во время испытаний на прочность 3 ч.
ASML предупредила о грядущем обвале выручки в Китае — но ИИ-бум должен компенсировать потери 4 ч.
DJI не согласна с Пентагоном: компания обжаловала решение суда о военных связях с Китаем 4 ч.
Intel представила GPU-ускоритель Crescent Island для ИИ-инференса 5 ч.
Brookfield потратит до $5 млрд на поддержку внедрения твердооксидных топливных элементов Bloom Energy в ИИ ЦОД 6 ч.
После резких заявлений США и Китай смягчают риторику, чтобы не разжечь торговую войну 6 ч.