Сегодня 21 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 🔥
В Steam стартовала бесплатная раздача Warhammer: Vermintide 2 — в игру добавили знаковую миссию из первой части 2 ч.
«Просить больше казалось неправильным»: авторы возрождённой ролевой песочницы Hytale в духе Minecraft подтвердили цену игры 3 ч.
Google теперь использует письма пользователей Gmail для обучения ИИ, но это можно отключить 3 ч.
У Grok сломался регулятор подхалимства к Илону Маску — бот решил, что он совершенен во всём и даже может воскрешать людей 4 ч.
Разработчики Nioh 3 раскрыли системные требования для игры в 1080p с апскейлерами 4 ч.
Каждый четвёртый россиянин хотя бы раз в месяц пользуется нейросетями 4 ч.
Ubisoft объяснила, почему задержала финансовый отчёт, и похвасталась новым успехом Assassin's Creed Mirage 5 ч.
«МойОфис» анонсировал более десятка новых технологий и продуктов для бизнеса 7 ч.
Журналисты выяснили, когда выйдет ремейк Assassin’s Creed IV: Black Flag — ждать осталось недолго 7 ч.
Обнаружен Android-троян Sturnus, который перехватывает сообщения в WhatsApp и Telegram 7 ч.
Huawei пообещала флагманам Mate 80 автономность до 14 дней, не чем-то придётся жертвовать 3 ч.
Huawei научилась создавать конкурентов для ИИ-систем Nvidia, но они проигрывают по эффективности и производительности 3 ч.
В США впервые разрешили испытания на людях мозгового имплантата для восстановления речи 4 ч.
МТС, «МегаФон» и Т2 пригрозили «Билайну» судом за агрессивное переманивание абонентов 4 ч.
Российские итоги HUAWEI XMAGE 2025 и выставка «Фото[графическое] путешествие» 5 ч.
Joby Aviation подала в суд на конкурента Archer за кражу технологий аэротакси 6 ч.
Маск пообещал дешёвые ИИ-серверы в космосе через пять лет — Хуанг назвал эти планы «мечтой» 6 ч.
«Покажите деньги»: инвесторы заподозрили ИИ-компании в махинациях по завышению капитализации 6 ч.
Рекордная выручка и оптимистичный прогноз NVIDIA снизили опасения по поводу растущего ИИ-пузыря 7 ч.
ИИ от Google ускорит строительство ядерных реакторов Westinghouse 8 ч.