Детекторы для изучения атмосферных ливней создали в Новосибирске

Новосибирские ученые модернизировали сцинтилляционные детекторы для изучения широких атмосферных ливней. Оборудование предназначено для эксперимента TAIGA*.

Как рассказали в НГУ, сотрудники лаборатории новых методов регистрации ионизирующих излучений Междисциплинарного центра физики элементарных частиц и астрофизики ФФ НГУ сконструировали сцинтилляционные детекторы для эксперимента «TAIGA». В ноябре восемь устройств уже были отправлены получателю, еще 16 отправят в ближайшее время. Всего предстоит собрать 200 детекторов. По словам завлаба Евгения Кравченко, это уже вторая партия детекторов, которые была разработана и собрана вместе с ИЯФ СО РАН.

Наше участие в эксперименте «Тайга» началось в 2015 г., когда к нам обратился директор Института прикладной физики ИГУ Николай Буднев. Ему была необходима установка со сцинтилляционными детекторами для регистрации широких атмосферных ливней. Эти детекторы должны быть достаточно большими по площади, иметь невысокую стоимость и работать в температурном диапазоне от -40 до +40. <...> Два года ушло на создание конструкции, на третий год мы приступили к производству опытной партии из 48 детекторов. Это была наша коллективная работа с коллегами из ИЯФ, — рассказал заведующий лабораторией.

По словам Кравченко, детекторы новой партии были модернизированы с учетом результатов опытной эксплуатации. В них были использованы комплектующие отечественного производства. У новых детекторов герметичный корпус, поэтому достаточно просто закопать их в землю на глубину в 1,5 м.

Внутри корпуса устройства расположены сцинтилляционные пластины на основе полистирола. Заряженная частица, попадая на них, производит вспышку, далее свет попадает на переизлучатель-световод, и выводится на фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), откуда и считывается специализированной электроникой. В конструкции детекторы ФЭУ — самые главные и дорогостоящие приборы, с помощью которых происходит регистрация очень слабых и коротких вспышек света.

СПРАВКА

*Эксперимент TAIGA — передовой комплекс для изучения космических лучей и гамма-астрономии. Направлен на измерение параметров широких атмосферных ливней. Комплекс расположен вблизи южной оконечности озера Байкал (Республика Бурятия) в астрофизическом центре коллективного пользования Иркутского государственного университета в Тункинской долине. Состоит из нескольких установок, измеряющих различные компоненты широких атмосферных ливней. В результате измерений с помощью этих детекторов и комбинации различных систем регистрации ученые имеют возможность восстановить направление прихода, энергию и тип космических лучей. Тункинский эксперимент проводит измерения в том же диапазоне энергий, что и эксперимент KASCADE-Grande в Технологическом институте Карлсруэ (Германия) и детектор космических лучей IceTop на Южном полюсе. TAIGA — это первая в мире черенковская установка площадью 1 кв. км, которая способна регистрировать гамма-кванты с огромной энергией. При этом лаборатория гибридная: она включает как местные детали, разработанные физиками из МГУ, ИГУ и НГУ, так и зарубежные разработки. Сочетание разного вида оборудования, в свою очередь, позволяет изучить механизмы генерации частиц с высокими энергиями в разных источниках.