КЭРН испытывает прототип нейтринного детектора при напряжении 300 тысяч вольт

Научно-исследовательские центры сделали очередной важный шаг на пути к разгадке тайн Вселенной. По информации иксбт.ком, на площадках КЭРН начались испытания прототипа детектора, предназначенного для масштабного будущего международного научного проекта ДУНЭ (Дип Ундергрунд Неутрино Эксперимент). Ученые подали на устройство напряжение около 300 тысяч вольт, проверяя его устойчивость в экстремальных условиях. Об этом сообщает сообщает Иксбт.ком.

Главная цель этого грандиозного проекта, возглавляемого Национальной ускорительной лабораторией им. Ферми (Фермилаб) при Минэнерго США, — выяснить, почему после Большого взрыва во Вселенной осталось значительно больше вещества, чем антивещества. Ожидается, что ответ на этот фундаментальный вопрос поможет объяснить причины существования звезд, планет и жизни в целом.

Революционная конструкция и сверхвысокое напряжение

В настоящее время испытания проводятся с помощью полномасштабного прототипа под названием ПротоДУНЭ Вертикал Дрифт. Исследователи отказались от традиционных проволочных элементов считывания в новой конструкции, перейдя на промышленные печатные платы. Такой подход значительно упрощает производство детекторов, снижает количество комплектующих и позволяет более эффективно регистрировать взаимодействия нейтрино.

При этом новая схема имеет свою особенность: электронам требуется пройти почти в два раза большее расстояние внутри жидкого аргона, прежде чем они достигнут системы. Чтобы этот процесс проходил без потерь, необходимо создать внутри детектора мощнейшее электрическое поле. Именно поэтому инженеры тестируют оборудование под напряжением около 30 киловолт [киловольт].

Подземная лаборатория и гарантия на десятилетия

По словам одного из технических руководителей проекта Стива Кеттелла, специалисты намеренно используют систему в ограниченных и экстремальных режимах. Если в процессе испытаний возникнут электрические пробои, это позволит заранее выявить слабые места конструкции и убедиться в бесперебойной работе оборудования на протяжении десятилетий.

Этот запас надежности имеет критически важное значение, поскольку после завершения строительства основные детекторы ДУНЭ будут установлены в Подземной исследовательской лаборатории Сэнфорд в Южной Дакоте (США) на глубине почти 1,5 км [километра]. После заполнения резервуаров жидким аргоном возможности обслуживания оборудования будут ограничены, поэтому все потенциальные проблемы необходимо устранить заранее.

В процессе работы ДУНЭ будет фиксировать редчайшие столкновения атомов с нейтрино, что позволит ученым определять энергию, траекторию движения и тип этих частиц. Кроме того, устройство сможет регистрировать поток нейтрино от взрывов сверхновых звезд еще до того, как свет достигнет Земли. Если испытания, которые продлятся до осени текущего года, завершатся успешно, эта технология станет фундаментом для крупнейших физических экспериментов наступающих десятилетий.