Ученые из «МИСиС» усовершенствовали прибор для исследования античастиц
Новую технологию производства абсорбера для электромагнитного калориметра эксперимента LHCb в CERN разработала группа ученых из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», 8 сентября сообщает пресс-служба университета.
Этот калориметр служит для измерения энергии электронов и адронов в детекторном комплексе LHCb Большого адронного коллайдера (LHC) в европейской организации ядерных исследований CERN.
С помощью информации, получаемой от LHCb, ученые стремятся понять и объяснить, почему в ходе эволюции нашей Вселенной антивещество исчезло. Для этого в LHC пучки протонов разгоняют до скоростей, близких к скорости света, и сталкивают. При этом выделяется огромная энергия, которая рождает множество короткоживущих частиц и античастиц. Однако картина их распадов немного отличается, и именно это отличие хотят выявить ученые с помощью детекторов, одним из которых является калориметр.
В таком калориметре чередуются слои пластикового сцинтиллятора — вещества, поглощающего энергию и преобразующего ее в световую вспышку, и свинцового поглотителя.
Новый этап эксперимента предусматривает увеличение количества соударений протонов в секунду. Это приводит к необходимости усилить радиационную и физическую стойкости систем эксперимента и материалов, из которых они изготовлены.
В этих целях группа исследователей и инженеров из НИТУ «МИСиС» создала прототип нового абсорбера типа «спагетти» — сцинтилляционные волокна в нем ориентированы по направлению движения вторичных частиц и заключены в поглощающий металлический абсорбер. Поглотитель изготовлен методом литья из сплава на основе системы легирования свинец — сурьма — олово.
Один из основных разработчиков технологии, старший научный сотрудник лаборатории многофункциональных магнитных наноматериалов, доцент кафедры ФНиВТМ к. ф.-м.н Дмитрий Карпенков рассказал:
«Уникальность состава сплава обеспечивает нулевую литейную усадку, минимальную вязкость и необходимые прочностные характеристики, при сохранении высокой плотности, которая необходима для локализации электронного ливня в абсорбере. Литейная термоусадка — очень важный параметр, поскольку производственные допуски на подобное изделия очень малы — не более 50 мкм. В результате мы изготовили предельно точный и монолитный блок».
Была разработана технология литья и изготовлен прототип модуля калориметра, который прошел тестовые испытания в CERN. «Результат: прототип модуля типа „спагетти“ может эффективно использоваться в новом электромагнитном калориметре LHCb», — сообщил ведущий научный эксперт эксперимента Андрей Голутвин.
Ранее ИА Красная Весна сообщило о новых достижениях российских ученых из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, которые установили основные характеристики недавно открытого научной коллаборацией LHCb экзотического тетракварка Tcc+.
