Новосибирские ученые модернизировали детекторы для изучения атмосферных ливней

В Новосибирске ученые из государственного университета и Института ядерной физики СО РАН создали детекторы для эксперимента TAIGA в гамма-обсерватории в Бурятии. Как сообщили в пресс-службе НГУ, ученые модернизировали детекторы для исследования широких атмосферных ливней.

Детекторы должны быть достаточно большими по площади, иметь невысокую стоимость, работать в температурном диапазоне от -40 до +40. Детекторы новой партии, рассказал заведующий лабораторией Евгений Кравченко, модернизировали с учетом результатов опытной эксплуатации. Специалисты расширили диапазон линейности отклика детекторов при помощи использования новых деталей и установки дополнительного усилителя.

Широкие атмосферные ливни, отмечают в пресс-службе вуза, это каскады вторичных элементарных частиц, возникающих в атмосфере Земли при попадании частицы с высокой энергией. Взаимодействуя с атомами газов атмосферы, частица порождает новые. И так далее. Сведения, получаемые в ходе анализа характеристик частиц, достигших поверхности земли, используют для восстановления параметров породившей ливень исходной частицы, что позволяет анализировать и исследовать космическое излучение.

Эксперимент "TAIGA" представляет собой передовой комплекс для изучения космических лучей и гамма-астрономии. Он направлен на измерение параметров широких атмосферных ливней. Комплекс размещен у южной оконечности озера Байкал в республике Бурятия в астрофизическом центре коллективного пользования ИГУ в Тункинской долине. Комплекс включает несколько установок, измеряющих различные компоненты широких атмосферных ливней. Благодаря измерениям с помощью этих детекторов и комбинации систем регистрации ученые могут восстановить направление прихода, энергию и тип космических лучей.

В новых детекторах используют только отечественные комплектующие. Они отличаются от аналогичных устройств герметичностью корпуса, а это крайне важно, так как детекторы предстоит закопать в землю. Внутри корпуса находятся сцинтилляционные пластины на основе полистирола. Заряженная частица попадает на них, производит вспышку, затем свет попадает на переизлучатель - световод, и выводится на фотоэлектронный умножитель, откуда его и считывает специализированная электроника. В конструкции детекторы являются самыми главными и дорогостоящими приборами, с помощью которых происходит регистрация слабых и коротких вспышек света

- Благодаря разработанной нами программе моделирования, мы смогли найти оптимальное количество и расположение детекторов, чтобы максимально точно регистрировать атмосферные ливни различного происхождения, энергии и протяженности, — уточнил Евгений Кравченко.

Напомним, эксперимент "TAIGA" направлен на решение ряда астрофизических задач. Среди них - обнаружение источников космических частиц со сверхвысокой энергией, которую невозможно добиться на "земных" ускорителях, даже на Большом адронном коллайдере. Ученые также намерены обнаружить процессы, которые свидетельствовали бы о возникновении и эволюции ранней Вселенной. Программа включает в себя ряд вопросов, относящихся к физике элементарных частиц, а именно поиск аксионов, исследование Лоренц-инвариантности при сверхвысоких энергиях.