Добавь сайт в закладки! Инструкция по ссылке.
Детектор DUNE проходит экстремальные испытания
Исследователи начали тестирование прототипа детектора для предстоящего эксперимента DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) — на него подали напряжение приблизительно 300 тысяч вольт. Испытания проводятся на территории CERN во Франции и должны подтвердить надежность одного из ключевых компонентов крупнейшего международного проекта по изучению нейтрино.
Эксперимент DUNE возглавляет Национальная лаборатория Ферми (Fermilab), которая является частью Министерства энергетики США. Основной целью проекта является выяснение, почему после Большого взрыва во Вселенной осталось значительно больше материи, чем антиматерии. Ответ на этот вопрос может помочь объяснить существование звезд, планет и жизни.
Испытания проводятся на полноразмерном прототипе ProtoDUNE Vertical Drift. В новой конструкции исследователи отказались от традиционных проволочных считывающих элементов, выбрав вместо этого промышленные печатные платы. Это решение упрощает производство детекторов, сокращает количество компонентов и позволяет более эффективно фиксировать взаимодействия нейтрино.
Тем не менее, у новой схемы есть особенность: электронам приходится проходить почти вдвое больший путь через жидкий аргон, прежде чем они достигнут системы считывания. Чтобы этот процесс проходил без потерь, внутри детектора необходимо создать исключительно мощное электрическое поле. Именно поэтому инженеры испытывают установку при напряжении около 300 кВ.
По словам одного из технических руководителей проекта Стива Кеттелла, команда целенаправленно выводит систему на предельные режимы работы. Если во время испытаний возникнут электрические пробои, это поможет заранее выявить слабые места конструкции и убедиться, что оборудование выдержит десятилетия непрерывной эксплуатации.
Такой запас надежности крайне важен: после завершения строительства основные детекторы DUNE будут размещены почти на глубине 1,5 километра в подземной исследовательской лаборатории Санфорда в американском штате Южная Дакота. После заполнения резервуаров жидким аргоном доступ к оборудованию станет крайне ограниченным, поэтому все потенциальные проблемы необходимо выявить заранее.
Во время работы DUNE будет фиксировать редчайшие столкновения нейтрино с атомами аргона, позволяя ученым определять энергию, направление движения и тип этих частиц. Кроме того, установка сможет регистрировать поток нейтрино от взрывов сверхновых ещё до того, как до Земли дойдет их свет, что потенциально позволит астрономам получать раннее предупреждение о таких космических событиях.
Испытания на площадке CERN продлятся до осени. Если прототип успешно выдержит длительную работу под напряжением в сотни тысяч вольт, выбранная технология станет основой для основного детектора DUNE, который обещает стать одним из самых масштабных физических экспериментов ближайших десятилетий.
* Деятельность организации «Yale University («Йельский Университет»), США» признана нежелательной на территории РФ
ИсточникПоделись видео:
