Ученые модернизировали детекторы для изучения широких атмосферных ливней

Оборудование предназначено для эксперимента TAIGA. Сцинтилляционные детекторы позволяют ученым улавливать и изучать широкие атмосферные ливни. В разработке и изготовлении оборудования принимали участие специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Все комплектующие — только отечественного производства.

Научные сотрудники лаборатории новых методов регистрации ионизирующих излучений Междисциплинарного центра физики элементарных частиц и астрофизики Физического факультета Новосибирского государственного университета сконструировали сцинтилляционные детекторы для эксперимента «TAIGA». В прошлом месяце 8 новых устройств были отправлены получателю, остальные 16 отправят в ближайшее время. Всего же предстоит собрать 200 детекторов — делается это прямо в лаборатории.

«Это уже вторая партия детекторов, которые мы разработали и собрали вместе с сотрудниками Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Наше участие в эксперименте “Тайга” началось в 2015 году, когда к нам обратился директор Института прикладной физики Иркутского государственного унверситета доктор физико-математических наук Николай Михайлович 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. Вскоре мы приступили к выполнению этой задачи. 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. ИЯФ предоставлял нам свои производственные возможности, помощь в разработке конструкции, навыки работы с материалами. Мы же со своей стороны закупали фотоэлектронные умножители, материал для изготовления сцинтилляторов нам предоставлял Иркутский госуниверситет. Также в НГУ был создан участок по сборке и проверке детекторов. Детекторы новой партии модернизированы с учетом результатов опытной эксплуатации. Был расширен диапазон линейности отклика детекторов за счет использования новых делителей и установки дополнительного усилителя», — рассказал заведующий лабораторией новых методов регистрации ионизирующих излучений в НГУ, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Евгений Анатольевич Кравченко.

В новых сцинтилляторных детекторах используются комплектующие исключительно отечественного производства. Внутри корпуса 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. Детекторы ФЭУ — самые главные и самые дорогостоящие приборы, с помощью которых происходит регистрация очень слабых и коротких вспышек света.

«Эти детекторы с площадью поверхности в один квадратный метр и фотоэлектронным умножителем — наше изобретение, в разработке которого мы использовали опыт ученых ИЯФ. Все комплектующие — отечественного производства. Подготавливают их к сборке — полируют, гнут и разрезают, — в экспериментальном производстве ИЯФ, корпус делают в Академпарке. Сборка происходит непосредственно в нашей лаборатории. Одним только производством детекторов наше участие в проекте “Тайга” не ограничилось. Мы подключились к программе исследований широких атмосферных ливней, наши сотрудники задействованы в дежурстве на станции и проведении научных наблюдений, — подчеркнул Евгений Кравченко.

Пресс-служба НГУ