Новосибирские физики разработали одну из ключевых систем для детектора перспективного электрон-позитронного коллайдера

Новосибирск. 3 мая. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Специалисты Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ, Новосибирск) разработали дрейфовую камеру для детектора элементарных частиц в перспективном электрон-позитронном коллайдере "Супер чарм-тау фабрика", сообщает пресс-служба 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", - приводятся в сообщении слова ведущего научного сотрудника ИЯФ Корнелия Тодышева.

Дрейфовая камера детектора для коллайдера похожа на бочку диаметром 1,6 метра и длиной 2 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 7 мм, всего предполагается 41 слой ячеек, распределенных на 10 суперслоев, которые будут насчитывать около 40 тыс. 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.

Как сообщалось, 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 млрд рублей. ИЯФ уже вложил в реализацию проекта около $40 млн 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 1 тыс. 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.