В Новосибирске испытан детектор для будущего ускорителя

Прототип детектора для будущего ускорителя «Супер чарм-тау фабрика» разработали и испытали ученые новосибирского Института ядерной физики (ИЯФ) им. Будкера, сообщил заведующий лабораторией ИЯФ Иван Логашенко 6 октября, передает Интерфакс.

Новый детектор относится к типу дрейфовой камеры: электроны, появившиеся в детекторе под действием исследуемых частиц, дрейфуют под действием электрического поля с определенной скоростью и попадают на нить-анод. По задержке времени между событием в коллайдере и сигналом на аноде можно определить точку, через которую пролетела ионизирующая частица. Анализируя траектории одновременно появляющихся частиц, можно понять, что это за частицы и продуктами какой реакции они стали. Дрейфовые камеры дают высокое пространственное и временное разрешение, но довольно сложны конструктивно. Предполагается, что в детекторе будет свыше 100 тысяч нитей толщиной 20 микрометров, сделанных из графита и покрытых медным напылением. Для прототипа такие нити из графита делали в Италии, а покрытие наносили в ИЯФ.

Ускоритель «Супер чарм-тау фабрика» будет сталкивать легкие частицы — электроны и позитроны, в отличие, например, от Большого адронного коллайдера (БАК), который сталкивает тяжелые адроны. Если суметь создать мощные потоки легких частиц и сильно их сфокусировать до плотности («светимости») на уровне 10³⁵ с^-2 см^-1, то можно рассчитывать обнаружить среди огромного количества рождающихся новых частиц те редкие процессы, которые позволят исследовать проблемные точки Стандартной модели. В частности, особый интерес представляет распад рождающихся в столкновениях тау-лептонов. Согласно Стандартной модели, тау-лептоны живут недолго, но не могут распадаться без появления тау-нейтрино. Если будут обнаружены другие каналы распада, это станет серьезным открытием в пользу того, что называют Новой физикой.

Предварительно стоимость коллайдера оценивается в 40 млрд руб. Однако ввиду высокой новизны, прежде чем его строить, нужно отработать новые элементы и протестировать прототип — небольшой 30-метровый электрон-позитронный коллайдер, где будут проверены новые способы получения и фокусировки мощных пучков. Ожидается, что уже на этом прототипе удастся получить ранее не наблюдавшийся атом «димюония» — пары из мюона и антимюона.