Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического университета занимаются разработкой сцинтилляционных детекторов для одной из установок мегасайенс-проекта гамма-обсерватории TAIGA, а именно — TAIGA-Muon.

Кроме того, они разработали испытательный стенд для калибровки сцинтилляционных модулей этой установки. Это позволит в будущем изучить происхождение и массовый состав космических лучей, а также решить другие актуальные задачи в области астрофизики.

Гамма-обсерватория TAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic ray and Gamma Astronomy) — это проект мегасайенс, в рамках которого строится крупнейшая гамма-обсерватория на территории Тункинского астрофизического центра. Она предназначена для регистрации частиц сверхвысоких энергий, поступающих из космоса, и полученные результаты помогут решить ряд фундаментальных задач астрофизики элементарных частиц и гамма-астрономии.

Процесс создания гамма-обсерватории способствует отработке новых технологий и решению задач наносекундной электроники, многопроцессорных систем сбора данных и других. Проект реализуется при участии международных коллабораций, основной из которых является НИИ прикладной физики ИГУ. В 2023 году Томский политехнический университет присоединился к исследованиям в рамках проекта TAIGA.

В Тункинской долине находится в разработке новая установка TAIGA-Muon, которая позволит проводить исследования массового состава космических лучей с энергиями выше 1016 эВ и подавления адронного фона при регистрации высокоэнергетического гамма-излучения. Эта установка значительно приблизит к человечеству ответы на вопросы о происхождении космических лучей таких огромных энергий и механизмах их распространения во Вселенной, что является одной из важнейших задач современной астрофизики.

Предполагается, что площадь нового детектора составит около двух тысяч квадратных метров. В рамках проекта ученые Томского политехнического университета занимаются созданием сцинтилляционных детекторов с использованием спектросмещающих волокон (WLS) и кремниевых светоприемников (SiPM).

Эти устройства должны обеспечивать высокую однородность светосбора и точность определения времени прихода частицы.

На данный момент развернуто три кластера установки TAIGA-Muon. Каждый из них содержит восемь наземных сцинтилляционных детекторов для регистрации заряженных частиц широкого атмосферного ливня и восемь подземных детекторов на глубине 1,7 м для регистрации мюонной компоненты.

Ученые разработали три варианта сцинтилляционных детекторов, однако подчеркивают необходимость выбора оптимального варианта с учетом сопоставления параметров и цен.

Основные характеристики детекторов:

  • толщина от 27 до 30 миллиметров,
  • габариты от 500 мм до 1000 мм,
  • вес сцинтилляционной пластины может составлять до 36 килограммов,
  • вес детектора — до 52 килограммов.

В дальнейшем в университете планируется запустить серийное производство таких детекторов.

Кроме того, создан стенд для проверки характеристик детекторов. Он предназначен для измерения однородности амплитудного отклика и диапазона линейности амплитуды.

22.01.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников

Замещающее легирование чужеродными элементами ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса