Ученым ТПУ предстоит выяснить, какие изменения происходят внутри алмазных детекторов во время работы коллайдера, чтобы затем сделать их устойчивее в условиях высоких мощностей.
(ТАСС) - Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН) передал Томскому политехническому университету (ТПУ) образец одного из алмазов, на основе которых создаются детекторы, фиксирующие столкновения элементарных частиц на Большом адронном коллайдере, сообщила во вторник пресс-служба университета.
Такие уникальные алмазы создаются специально для ЦЕРНа в единичных экземплярах. До января 2018 года в Томске будут исследовать присланный образец с целью его дальнейшей модернизации. Затем уже готовый алмазный детектор будет отправлен в ЦЕРН, где проработает в течение года. Если результаты исследования будут успешными, то в дальнейшем ученые улучшат с помощью своей технологии качество работы и других алмазных детекторов на Большом адронном коллайдере.
"Детекторы, которые установлены на Большом адронном коллайдере сейчас, часто ведут себя непредсказуемо, не всегда удается понять причину различия в их рабочих характеристиках. Почему, например, из двух детекторов, созданных в одних условиях и со схожими начальными характеристиками, один быстро выходит из строя, а другой продолжает работать в тех же самых условиях много месяцев. Задача ученых ТПУ - выяснить, какие изменения происходят внутри таких детекторов во время работы коллайдера, чтобы затем сделать их устойчивее в условиях высоких мощностей, на которые ЦЕРН планирует перевести Большой адронный коллайдер в ближайшем будущем", - говорится в сообщении.
Сейчас ученые ТПУ исследуют свойства полученного алмаза, отрабатывают на нем различные физические процессы. Первые наблюдения уже показали, что, возможно, алмазные детекторы в ЦЕРНе ведут себя различно в одинаковых условиях из-за металлизации, когда на алмаз наносится тонкий слой металла. Для решения этой проблемы ученые ТПУ предложили синтезировать на непроводящем теле детектора алмазные слои, но уже с легированным (внедренным) в них бором.
"По сути, мы выращиваем на алмазе другой алмаз с примесью бора. Алмазные покрытия друг с другом хорошо крепятся, сцепление их поверхностей близко к идеальному, это устраняет риск появления дефектов между ними, повышается вероятность, что во время своей работы детектор будет вести себя более предсказуемо. После детального обследования присланного нам образца мы нанесем на него такое алмазное покрытие и в январе 2018 года установим детектор на основе этого алмаза на коллайдере в специальной исследовательской зоне, там он будет работать в течение года", - цитирует пресс-служба инженера лаборатории ТПУ Виталия Охотникова.
Сотрудничество с ЦЕРН
Ранее сообщалось, что за последние два года ТПУ стал активным участником шести крупных коллабораций CERN, в том числе является членом четырех важнейших экспериментов. В частности, томские политехники присоединились к "апгрейду" Большого адронного коллайдера. Другая группа занимается улучшением газовых детекторов и внедрением их в промышленность в рамках коллаборации RD51. Еще одна группа ученых вуза присоединилась к работе международной научной коллаборации NA 64 на суперпротонном синхротроне (SPS), которая исследует легкую темную материю.
Еще одна задача политехников - создать у себя научную и техническую базу, чтобы самим выращивать усовершенствованные алмазные детекторы, более устойчивые к повышенным мощностям, на которые планирует перейти ЦЕРН в ближайшем будущем.
