Детектор для исследования лучей из глубин Вселенной создали в МИФИ | Новости науки

В экспериментальном комплексе НЕВОД НИЯУ МИФИ команда молодых ученых создала Многоцелевой детектор мюонов (МДМ) — крупномасштабную установку для исследования космических лучей в широком диапазоне энергий и зенитных углов, сообщила пресс-служба вуза.

Детектор состоит из 32 многопроволочных дрейфовых камер, формирующих две координатные плоскости, экранированные 31.5 см стального поглотителя. Площадь каждой плоскости 13 м², а масса поглотителя составляет свыше 50 тонн, делая установку одной из самых массивных в экспериментальном комплексе. 

Создана многокомпонентная регистрирующая система МДМ, включающая уникальные время-цифровые преобразователи и усилители-формирователи для слаботочных сигналов дрейфовых камер, системы временной синхронизации и предварительной обработки данных.

Детектор позволяет регистрировать одиночные и группы мюонов, образующихся в атмосфере при прохождении космических лучей — заряженных частиц сверхвысоких энергий. При движении таких частиц сквозь воздух образуются широкие атмосферные ливни (ШАЛ) — каскады вторичных частиц, способные достигать в поперечном сечении сотен квадратных километров.

Энергия космических лучей может в сотни миллионов раз превышать энергию частиц в Большом Адронном Коллайдере в ЦЕРН. Поэтому изучение таких ливней позволяет заглянуть в процессы, недоступные на рукотворных ускорителях частиц. Одним из таких процессов служит образование пятого состояния материи ­ кварк-глюонной плазмы, которую в том числе будут исследовать на новом ускорителе NICA в Дубне.

«Само название установки говорит о широком круге задач, которые можно с ее помощью решить. Не только фундаментальных, но и сугубо прикладных. Проект команды наших молодых ученых интересный, масштабный, перспективный и, что немаловажно, имеющий финансовую поддержку –выполняется в рамках гранта Российского научного фонда», — рассказал ректор МИФИ Владимир Шевченко.

Исследования анизотропии одиночных мюонов может многое рассказать о текущем состоянии атмосферы Земли, а высокая угловая и координатная точность установки позволяет использовать МДМ в качестве прецизионного стенда для исследования зонных характеристик детекторов заряженных частиц. МДМ введен в эксплуатацию и регистрирует события совместно с другими масштабными детекторами комплекса НЕВОД — черенковским водным детектором объемом 2000 м³ и крупнейшим в мире координатным детектором мюонов космических лучей ТРЕК, также созданным командой молодых ученых проекта.

Проект выполняется по гранту Российского научного фонда. 

«Российский научный фонд поддерживает как фундаментальные, так и прикладные исследования. 73% исполнителей проектов — молодые ученые», — отметил заместитель директора РНФ Андрей Блинов, побывавший недавно в научных лабораториях МИФИ и встретившийся со студентами.