Российские ученые создали мегаустройство для изучения космических лучей

Уникальный отечественный детектор способен фиксировать отдельные мюоны и их группы, возникающие в атмосфере в результате прохождения заряженных частиц сверхвысоких энергий.
Автор Hi-Tech Mail
Многоцелевой детектор мюонов.
Многоцелевой детектор мюонов.Источник: НИЯУ МИФИ

Отечественные специалисты из МИФИ создали уникальный Многоцелевой детектор мюонов (МДМ). Он предназначен для подробного изучения космических лучей в широком диапазоне энергий и зенитных углов. Информация о разработке опубликована на сайте Десятилетия науки и технологий в России.

Детектор образован двумя координатными плоскостями, сформированными из 32 многопроволочных дрейфовых камер. Они покрыты защитным слоем стали толщиной 31,5 см. Каждая плоскость имеет площадь 13 квадратных метров, а общий вес поглотителя превышает 50 тонн, что делает установку одной из самых крупных и тяжелых в экспериментальном комплексе НЕВОД.

Кроме самой конструкции, разработана сложная многокомпонентная система регистрации данных, включающая специализированные время-цифровые преобразователи и усилители-формирователи. Последние предназначены для обработки маломощных сигналов, исходящих от дрейфовых камер. Система синхронизирует временные интервалы, производит предварительную обработку данных и сохраняет их для дальнейшего анализа.

Новая установка позволит исследовать космические лучи в широком диапазоне энергий и зенитных углов.
Новая установка позволит исследовать космические лучи в широком диапазоне энергий и зенитных углов.Источник: Kandinsky

Основная задача детектора — обнаружение и регистрация одиночных мюонов и их скоплений, появляющихся в атмосфере при столкновении высокоэнергетических космических лучей с воздухом. Космическое излучение создает каскады вторичных частиц, известные как широкие атмосферные ливни (ШАЛ). Их площадь поперечного сечения может составлять сотни квадратных километров.

Энергия космических лучей способна превосходить энергию частиц, разгоняемых в Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, в сотни миллионов раз. Именно поэтому изучение подобных атмосферных ливней дает ученым уникальную возможность проникнуть в процессы, воспроизвести которые невозможно на искусственных ускорителях частиц. Один из важнейших аспектов таких исследований — наблюдение за формированием уникального состояния материи, известного как кварк-глюонная плазма. Исследовать подобные явления планируется и на новом отечественном ускорителе NICA. Он находится в подмосковной Дубне.

Ранее ученые создали первые нейтронные пучки Эйри. Рассказали, что с ними не так.