В новосибирском Академгородке создали камеру для перспективного электрон-позитронного коллайдера «Супер чарм-тау фабрика»
НОВОСИБИРСК. Специалисты Института ядерной физики имени Г. И.Будкера СО РАН (ИЯФ, Новосибирск) разработали дрейфовую камеру для детектора элементарных частиц в перспективном электрон-позитронном коллайдере «Супер чарм-тау фабрика», сообщает ИЯФ.
«Дрейфовая камера представляет собой трековый газовый детектор, способный измерять координаты и энергетические потери частиц, а также реконструировать их импульс в магнитном поле. Одним из главных параметров установки является ее пространственное разрешение — чем оно лучше, тем точнее будет происходить восстановление траектории частиц при обработке данных», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИЯФ Корнелий Тодышев.
Дрейфовая камера детектора для коллайдера похожа на бочку диаметром 1,6 метра и длиной два метра, минимальный чувствительный элемент дрейфовой камеры — ячейка, в центре которой находится анодная проволочка. Когда в ячейке возникают электроны, появившиеся при ионизации газа из-за прошедшей заряженной частицы, то они дрейфуют к аноду, находящемуся под положительным потенциалом. Вблизи анода происходит процесс газового усиления и получившийся таким образом сигнал регистрируется электроникой.
В проекте ИЯФ проволочная структура состоит из гексагональных ячеек со средним радиусом около семи миллиметров, всего предполагается 41 слой ячеек, распределенных на 10 суперслоев, которые будут насчитывать около 40 тысяч проволочек.
По словам специалиста, в классических проволочных структурах, основанных на гексагональной ячейке, удается получить среднее пространственное разрешение 110 микрон, а в определенных случаях около 100 микрон.
В настоящее время в ИЯФ ведутся работы с малым прототипом дрейфовой камеры детектора, в котором всего семь ячеек гексагональной формы, но, несмотря на малый размер, на нем можно провести измерение пространственного разрешения камеры.
Электрон-позитронный коллайдер «Супер чарм-тау фабрика», разработанный в ИЯФ, планируется построить в Сарове в рамках проекта Национального центра физики и математики после 2030 года. Он может быть использован для поиска темной материи, уточнения строения протонов и нейтронов, поиска физики, выходящей за пределы современных теорий.
Общая стоимость первоначального проекта — около 40 миллиардов рублей. ИЯФ уже вложил в реализацию проекта около 40 миллионов долларов из внебюджетных средств института. Проекты зданий и сооружений, которые предполагается построить, подготовлены за счет средств федерального бюджета.
Светимость, то есть число наблюдаемых за секунду столкновений элементарных частиц, в строящемся коллайдере должна быть примерно в тысячу раз больше, чем то, что достигнуто на настоящий момент в институте, и даже больше, чем у Большого адронного коллайдера. В случае запуска ускорителя эксперименты, требующие сейчас нескольких лет, можно будет проводить в течение нескольких недель. Тем самым повышается вероятность зафиксировать редкие или не предусмотренные современной теорией процессы и способствовать поиску новой формы материи.