Сегодня 10 июля 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 🔥
Assassin’s Creed Black Flag Resynced не разочаровала Ubisoft продажами — два миллиона копий на следующий день после релиза 2 мин.
Профессор показал, насколько массовым стало использование ИИ на экзаменах — очный тест обрушил средний балл вдвое 11 мин.
Инвесторы поверили в ИИ от Meta: акции компании показали лучший недельный результат с начала 2024 года 52 мин.
«Ты должен был бороться со злом…»: переговорщика по борьбе с вымогателями отправили в тюрьму за помощь хакерам 2 ч.
«Эта игра выглядит феноменально»: утечка 26 минут геймплея Persona 4 Revival впечатлила фанатов 2 ч.
Вампирская ролевая игра The Blood of Dawnwalker от ведущих разработчиков The Witcher 3 и Cyberpunk 2077 приглянулась двум миллионам геймеров 4 ч.
Европарламент так и не смог отменить закон о сканировании переписок, хотя большинство проголосовало против 5 ч.
ИИ нанёс японским знаменитостям ущерб на $31 млн всего за два месяца 6 ч.
Microsoft: сообщения о смерти idTech сильно преувеличены 6 ч.
Европа обязала Meta поменять вызывающий зависимость дизайн Facebook и Instagram — иначе будет штраф 7 ч.
Долги бигтехов удвоились ради ИИ — инвесторы начинают нервничать 40 мин.
Asus представила беспроводной геймпад ROG Raikiri II Pro с частотой опроса 8000 Гц и широкими возможностями кастомизации 46 мин.
Microsoft обеспечила уволенным сотрудникам щедрые компенсации 53 мин.
Lian Li представила корпусные вентиляторы UNI Fan Flex — среди них версии с ЖК-экранами и встроенной флеш-памятью 58 мин.
Китай внезапно заморозил экспорт гелия на неопределённый срок — под угрозой производство чипов 2 ч.
Роботы Unitree G1 под дистанционным управлением прооперировали живых свиней 2 ч.
Cerebras увеличит выпуск ИИ-систем CS-3 в США 4 ч.
Европейские ИИ-гигафабрики ÆTHER получат суверенные чипы Axelera и SiPearl 4 ч.
Консорциум ÆTHER готов взяться за реиндустриализацию и ИИ-возрождение Европы 4 ч.
Китай запустил крупнейшую в мире гибридную солнечную электростанцию, работающую и после заката 4 ч.