Физики элементарных частиц всегда сталкиваются с трудностями, когда они пытаются изучить поведение нейтрино и других заряженных частиц. Они используют сложные инструменты, чтобы обнаружить очень слабые вспышки света, которые возникают при взаимодействии этих частиц со средой. Однако, эти инструменты, такие как черенковские детекторы, сталкиваются с проблемами, связанными с магнитными полями Земли, которые снижают их эффективность.
Исследователи из Университета Овьедо в Испании, включая Сару Родригес Кабо, предложили интересное решение для этой проблемы. Они предложили разместить проволочные катушки с током вокруг детекторов, чтобы компенсировать влияние магнитных полей и защитить фотоприемники от них. Внешние магнитные поля, включая поле Земли, влияют на движение низкоэнергетических электронов в фотоумножителе. Когда направление поля перпендикулярно оси трубки, это приводит к изменениям в работе анода, который собирает электроны, и, следовательно, снижает эффективность сбора фотонов.
Исследователи провели серию симуляций, чтобы проанализировать влияние различных параметров на компенсацию магнитных полей. Они изучили, как сила и направление магнитного поля, создаваемого катушками, зависят от размера детектора, расстояния между катушками и силы тока. В результате исследования они обнаружили, что с помощью специфической геометрии и расположения проволочных катушек можно справиться с магнитными полями в тех частях детектора, на которые обычно сложно повлиять. Их моделирование показало, что около 99,5% фотоумножителей, которые обычно теряют эффективность менее 1% из-за магнитных полей, могут быть восстановлены с помощью этого метода.
Это открытие имеет большое значение для физиков элементарных частиц, так как позволяет повысить эффективность черенковских детекторов и получить более точную информацию о частицах и их происхождении. Благодаря этому методу, исследователи смогут более точно изучать космические лучи, нейтрино и другие заряженные частицы, расширяя наши знания о фундаментальных свойствах Вселенной.
Источник:
Сара Р. Кабо и др., Моделирование магнитного экранирования для обнаружения частиц (Sara R. Cabo et al, Magnetic shielding simulation for particle detection), The European Physical Journal Plus (2023). DOI: 10.1140/epjp/s13360-023-04520-1
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!