Сегодня 19 августа 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 🔥
Caves of Qud заслужила престижную премию «Хьюго» — это культовый ролевой роглайк в мире далёкого будущего и глубокой симуляции 11 мин.
Valve изменила, как рассчитывается пользовательский рейтинг игр в Steam — оценки теперь зависят от языка 2 ч.
Великобритания передумала требовать от Apple бэкдор в iCloud для спецслужб 3 ч.
В ChatGPT появилась подписка дешевле $5 в месяц, но пока лишь в одной стране 3 ч.
«Выглядит лучше, чем Black Myth Wukong»: новый геймплей Phantom Blade Zero с трассировкой лучей впечатлил игроков 3 ч.
Nvidia доложила об успехах технологий ACE для генеративных ИИ-NPC и RTX Remix для ремастеров классических игр 3 ч.
Число угонов Telegram-аккаунтов взлетело на 51 % в первом полугодии 4 ч.
Хакеры, шпионы и кибербезопасники теперь во всю используют ИИ, но человека он пока не заменит 5 ч.
ИИ-бот Gemini научился озвучивать тексты из «Google Документов» 7 ч.
Ведущий Gamescom: Opening Night Live заинтриговал игроков клоунским образом — фанаты увидели в этом тизер Hollow Knight: Silksong 16 ч.
Электролёт Archer Aviation с пилотом на борту впервые пролетел 88 км за 31 минуту 4 мин.
Отечественный спутниковый интернет стал на шаг ближе — российские спутниковые операторы поделили частоты 12 мин.
Fujifilm второй раз за месяц поднимет цены на камеры и объективы в США 21 мин.
Tesla вернула рычаг указателя поворотов в Model 3 — в уже проданные электромобили его установят за $350 22 мин.
В России начались продажи Honor Pаd Х7 — компактного планшета со Snapdragon 680 и ценой от 10 990 рублей 24 мин.
Американские дата-центры Google подключат к малым модульным реакторам Kairos — начнут с 50 МВт 26 мин.
Xiaomi ворвалась в топ-10 автопроизводителей мира, но на смартфонах пока зарабатывает больше 30 мин.
Видеокарты GeForce RTX 5000 официально подешевели — но не все и только в Европе 2 ч.
Складной смартфон Honor Magic V5 поднял целый холодильник, установив рекорд Гиннесса 2 ч.
Такого никто не предвидел: учёные впервые обнаружили систему из трёх чёрных дыр 2 ч.