Сегодня 30 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → детектор

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.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Подписывать документы без Max можно — Минцифры опровергло слухи об обязательности нацмессенджера 3 мин.
Microsoft близка к заключению сделки о постоянном доступе к самым передовым технологиям OpenAI 55 мин.
Photoshop сделал редактирование объектов и людей на фото удивительно простым 2 ч.
Google согласилась подписать европейский свод правил в сфере разработки ИИ 3 ч.
Италия запустила проверку Meta из-за внедрения ИИ-чат-бота в WhatsApp 4 ч.
Meta разрешит программистам пользоваться ИИ на собеседованиях 4 ч.
«Яндекс» раскрыл алгоритм распознавания голосовых команд в шумных условиях 5 ч.
FromSoftware отложила горячо ожидаемое обновление для Elden Ring Nightreign из-за сильнейшего землетрясения на Камчатке 5 ч.
Microsoft прекратила предоставлять облачные услуги связанной с «Роснефтью» индийской Nayara Energy 6 ч.
YouTube разрешил блогерам материться — у видео со сквернословием не будут ограничивать монетизацию 6 ч.
Pixel 10 станет первым флагманом Google с магнитной зарядкой Qi2, если слухи и утечки не врут 12 мин.
Microsoft выпустила Smurface Laptop — спецверсию Surface Laptop с синим лого и изображениями смурфов 16 мин.
Стартовали российские продажи роботов-пылесосов Dreame D20 с функциями флагманов 23 мин.
В ноябре в Москве пройдёт «Электроника России» 2025 — выставка-форум передовых отечественных технологий 2 ч.
YTL Power и NVIDIA инвестируют $2,3 млрд в ИИ в Малайзии — но связано ли это с предыдущей сделкой на $4,3 млрд? 2 ч.
Пентагон заказал разработку аналоговых «мозгов» для дронов и систем автопилота 3 ч.
Groq намерен привлечь $600 млн финансирования — в случае успеха это удвоит капитализацию бизнеса 3 ч.
Представлен китайский серверный процессор Zhaoxin KH-50000: до 96 ядер, 12 каналов DDR5 и 128 линий PCIe 5.0 4 ч.
Micron представила SSD на 122 Тбайт и 14 000 Мбайт/с — следующая модель будет в два раза ёмче 4 ч.
Австралия впервые запустила свою космическую ракету — полёт продлился всего 14 секунд и завершился взрывом 4 ч.