Российская Информационная Сеть
 
Инженеры НИТУ "МИСиС" оптимизируют "ловушку" элементарных частиц в CERN
 

Инженеры НИТУ "МИСиС" оптимизируют "ловушку" элементарных частиц в CERN

</p> <p>Инженеры НИТУ

Инженеры НИТУ "МИСиС" оптимизируют "ловушку" элементарных частиц в CERN

Группа молодых ученых НИТУ "МИСиС" разработала прототип принципиально новой "ловушки" элементарных частиц для детектора LHCb в CERN, занимающегося поиском "темной материи". Новое устройство, выполняющее роль абсорбера элементарных частиц, гораздо более устойчиво к высокой радиации, излучаемой работающим детектором. Это позволит увеличить поток элементарных частиц, и в перспективе - получить новые явления при экспериментах с мезонами.

LHCb - крупный детектор элементарных частиц в CERN, созданный для изучения распадов B-мезонов, то есть частиц, содержащих b-кварк (так называемый "прелестный" кварк). В этих частицах сильнее всего проявляется очень важное, но до сих пор плохо изученное физическое явление - нарушение CP-симметрии. Это явление приводит к тому, что картина распадов частиц и античастиц слегка различается, "темная материя" куда-то исчезает. Именно ее поисками и занимаются ученые в рамках проекта LHCb.

Нарушение CP-симметрии играет важную роль в теориях космологии, которые пытаются объяснить превосходство материи над антиматерией в нашей Вселенной.

Группа материаловедов и инженеров НИТУ "МИСиС" совместно с коллегами из CERN (Женева, Швейцария) разработала прототип нового абсорбера частиц. Его роль - в поглощать определенных режимах разогнанные до высокой скорости частицы и фиксировать так называемую электронную лавину, которая образуется от столкновения частиц с веществом абсорбера. Сейчас эта часть детектора представляет собой ряд параллельно расположенных пластин из свинца, а между ними - люминисцирующие "прослойки".

Новая схема предполагает принципиально иной подход. В созданном прототипе "сэндвич" из панелей заменяется на "соты". Стенки состоят из вольфрама, а ячейки составляют почти прозрачные кристаллы граната. Такая структура позволяет выдержать еще более высокие радиационные нагрузки.

"Создать такой прототип уже само по себе довольно серьезная материаловедческая задача, - рассказывает одна из участниц проекта, доцент кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов НИТУ "МИСиС", к.х.н Дарья Стрекалина. - Основа абсорбера произведена методом электроэрозионной резки вольфрамовых пластин, что не так просто, учитывая твердость и хрупкость вольфрама. Гранатовые кристаллы тяжело поддаются резке и не проводят электричество, поэтому к ним невозможно применить те же методы".

В настоящее время детектор LHCb закрыт на плановый технический ремонт, связанный с тем, что облучение тяжелыми частицами - неотъемлемая часть всех экспериментов -подвергает серьезной деградации материалы, из которых он изготовлен. Этот период активно используется для оптимизации и улучшения деталей и узлов сложнейшего устройства.

Созданный прототип в ноябре 2019 был протестирован на ускорителе в центре DESY (г. Гамбург. Германия), предварительные результаты которого показали возможность использования технологии в модернизированном детекторе LHCb.

Оптимизация адсорбера - лишь один из ряда совместных проектов НИТУ "МИСиС" и Европейской организации по ядерным исследованиям. Инженеры и ученые НИТУ "МИСиС" проектируют и разрабатывают уникальные радиационно-стойкие кремниевые сенсоры для детектора LHCb. Для детектора SHiP исследователи создают прототипы сверхпроводящих элементов магнитов, а также моделируют так называемую камеру распада, где будут происходить главные "события" эксперимента SHiP, которые связаны с потенциальным возникновением новых частиц.

Справка о НИТУ "МИСиС"

НИТУ "МИСиС" - один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ "МИСиС" также представляет собой полноценный научный центр. Университет занимает ведущие позиции в мире в предметных рейтингах THE, QS и ARWU сразу по 13 направлениям, входя в топ-100 в категориях "Инжиниринг-Горное дело" (рейтинг QS) и "Инжиниринг-Металлургия" (рейтинг ARWU), в области материаловедения НИТУ "МИСиС" в группе 101+ лучших вузов (рейтинг QS).

Стратегическая цель НИТУ "МИСиС" к 2020 году укрепить лидерство по направлениям специализации: материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно усилить свои позиции в сфере био-, нанотехнологий и ИТ. В состав университета входит 10 институтов, 6 филиалов - четыре в России и два за рубежом. В НИТУ "МИСиС" учится более 22 000 обучающихся из 81 страны мира. В университете действуют более 30 научно-исследовательских лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. НИТУ "МИСиС" успешно реализует совместные проекты с крупнейшими высокотехнологичными компаниями России и мира.

Опубликовано: 02.12.2019
Тенденции в дизайне интерьера квартир на 2013 год
Вся жизнь современного человека проходит под знаком моды
Состоялась презентация нового автомобиля Suzuki Grand Vitar
23 декабря 2012 года состоялось презентация обновленного автомобиля Suzuki Grand Vitara и новогодний праздник для любителей автомобилей Сузуки
Читать другие статьи

Астрономия и космос
Новости астрономии
История Астрономии
Астрономия сегодня
Небесные тела
Солнечная система
Законы космоса
Звёздные карты и календари
Знаменитые астрономы
Вселенная
Астрогалерея
Организации
Гостевая книга
Поделись опытом!!!
Астрономический словарь
Библиотека астронома
Поиск по сайту

Copyright © RIN 2003 -    
   Обратная связь    
Российская Информационная Сеть