Ученые ТПУ тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов

Фото: news.tpu.ru

Научная группа Томского политехнического университета принимает участие в апгрейде Большого адронного коллайдера (БАК), расположенного в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). Задача политехников в работе по обновлению БАК — анализ имеющихся и создание более надежных алмазных детекторов нового поколения. Эти детекторы будут фиксировать столкновения элементарных частиц, разгоняющихся до скоростей, близких к скорости света. Такие столкновения происходят каждые 28 наносекунд.

  Фото:   установка по получению синтетических алмазов на базе лаборатории №1 ИФВТ ТПУ

«Энергии, которые возникают во время экспериментов на Большом адронном коллайдере — самые высокие в мире. Условия экспериментов тоже необычные — столкновения частиц происходят каждые 28 наносекунд.

Соответственно, нужны надежные и максимально точные детекторы, которые дают быстрый отклик на эти столкновения и быстро восстанавливаются», — отмечает Павел Каратаев , профессор университета Роял Холлоуэй, заведующий лабораторией разработки источников электромагнитного излучения Центра RASA на базе ТПУ и один из организаторов работы научной группы политехников в ЦЕРНе.

В Европейском центре ядерных исследований группа ТПУ входит в состав проекта BRIL (Beam Radiation Instrumentation and Luminosity) по измерению характеристик пучка элементарных частиц. Этот проект реализуется на базе коллаборации CMS — одного из крупнейших международных научных объединений в ЦЕРНе.

В рамках проекта BRIL политехники работают над повышением надежности уже существующей системы алмазных датчиков BCML (Beam Condition Monitor Leakage), отвечающей за безопасность на Большом адронном коллайдере, а также тестируют собственные детекторы из синтетических алмазов, выращиваемых учеными Института физики высоких технологий ТПУ.

По словам Павла Каратаева, в ближайшем будущем, с целью продолжения экспериментов на Большом адронном коллайдере, ученые ЦЕРНа планируют увеличить интенсивность протонного пучка в десять раз. Если это сделать сейчас, не подготовленные к таким нагрузкам датчики, фиксирующие столкновения частиц и отвечающие за измерение светимости пучка в непосредственной близости к нему, попросту перестанут выполнять свою функцию.

Фото:   о первых результатах участия политехников в проекте BRIL Павел Охотников рассказал на экспертном совете в области физики высоких энергий .

«Те детекторы, которые установлены на БАК сейчас, ведут себя зачастую непредсказуемо, и физикам не всегда удается понять и определить причину различия в их рабочих характеристиках и времени наработки на отказ. Например, почему из двух датчиков, сделанных одним и тем же производителем, один быстро выходит из строя, а другой продолжает работать в тех же самых условиях много месяцев. Мы как раз стараемся сейчас выяснить, что происходит внутри таких алмазных детекторов, чтобы затем сделать их точнее и устойчивее к высоким энергиям усиленного пучка Большого адронного коллайдера», — рассказывает Виталий Охотников , инженер лаборатории №1 Института физики высоких технологий ТПУ, курирующий в ЦЕРНе проект BCML.

Для этого политехники провели измерение всех детекторов, которые установлены на сегодняшний день в ЦЕРНе.

«Сейчас мы облучаем их частицами. Облучать эти датчики нам предстоит в течение двух месяцев при разной нагрузке по напряжению и степени облучения, чтобы определить для каждого детектора свое индивидуальное рабочее напряжение, спрогнозировать скорость износа, примерное время работы этих датчиков при определенных мощностях и другие их характеристики, — поясняет Виталий Охотников. —

Также мы ставим себе целью разработать детекторы на основе синтетических алмазов и изготавливать их уже на базе ТПУ. Они будут отличаться от аналогов более прогнозируемым качеством, износостойкостью, а главное, их рабочие параметры будут предсказуемы».

Кроме этого, ученые ТПУ принимают участие в модернизации системы безопасности BCML ЦЕРНа. Система автоматически отключает ускорители коллайдера при превышении уровня светимости и радиации, фиксируемых датчиками. После ее апгрейда, ученым будет легче работать над заменой не пригодных для дальнейшей работы датчиков и как можно меньше взаимодействовать с исходящими от них вредным излучением и радиацией.

Справка:

Компактный мюонный соленоид (Compact Muon Solenoid, CMS) — один из двух больших универсальных детекторов элементарных частиц на Большом адронном коллайдере, благодаря которому учеными был получен бозон Хиггса.

Коллаборация CMS — одно из крупнейших международных научных объединений в ЦЕРНе. Участие в эксперименте CMS принимают свыше 3000 ученых из 42 стран мира. 

Последние новости Томской области по теме:
Ученые ТПУ тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов

- Томск
Научная группа Томского политехнического университета принимает участие в обновлении Большого адронного коллайдера (БАК), расположенного в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН).
12:41 07.06.2017 ГТРК Томск
Ученые ТПУ тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов - ТПУ
Ученые ТПУ тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов - Томск
Научная группа Томского политехнического университета принимает участие в апгрейде Большого адронного коллайдера (БАК), расположенного в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН).
10:50 07.06.2017 ТПУ
 
По теме
В Москве 3 и 4 ноября состоялся крупнейший в мире фестиваль, объединяющий спорт и историю – XIII международный чемпионат по историческому средневековому бою «Кубок Динамо 2018».
15.11.2018
 
Новая образовательная эра: ректор ТУСУРа рассказал о необходимости внедрения технологии проектного обучения в вузы - ТУСУР Ректор ТУСУРа Александр Шелупанов выступил на открытии международного форума «Студенческое технологическое предпринимательство», объединившего представителей науки, власти и бизнеса.
15.11.2018
 
Новая образовательная эра: ректор ТУСУРа рассказал о необходимости внедрения технологии проектного обучения в вузы - ТУСУР Ректор ТУСУРа Александр Шелупанов выступил на открытии международного форума «Студенческое технологическое предпринимательство», объединившего представителей науки, власти и бизнеса.
15.11.2018 ТУСУР
В дни зимних каникул в новосибирском Академгородке пройдет пятая школа юного физика «Архимед».
12.11.2018 Красное знамя
– В структуре нашего центра успешно функционируют два основных подразделения: Институт независимой судебной экспертизы и Институт развития бизнеса,
06.11.2018 Красное знамя
Такую программу дополнительного образования Институт искусств и культуры ТГУ реализует второй год подряд.
01.11.2018 Красное знамя
В Молчановском районе Томской области местный житель осужден к лишению свободы за совершение «пьяного» ДТП, в котором погибла женщина - Прокуратура Томской области Молчановский районный суд Томской области признал 47-летнего жителя районного центра виновным в совершении преступления, предусмотренного ч.4 ст.264 УК РФ (нарушение лицом, управляющим автомобилем, правил дорожного движения,
14.11.2018 Прокуратура Томской области
JPG Файл - УМВД Томской области Сотрудниками ОМВД России по Октябрьскому району города Томска возбуждено уголовное дело по признакам преступления, предусмотренного частью 2 статьи 158 Уголовного кодекса Российской Федерации «Кража».
15.11.2018 УМВД Томской области
Прокуратура Ленинского района г.Томска направила в суд уголовное дело о краже пекинеса - Прокуратура Томской области   Исполняющая обязанности заместителя прокурора Ленинского района г.Томска Елена Орликова утвердила обвинительное заключение по уголовному делу в отношении 47-летней томички, обвиняемой в совершении преступления,
15.11.2018 Прокуратура Томской области
Ежегодно совершается большое количество преступлений, связанных с хищением денежных средств.
13.11.2018 Красное знамя
Бывшего преподавателя Томского политехнического университета обвиняют в трехкратном получении взятки, сообщает пресс-служба прокуратуры.
13.11.2018 Красное знамя
В епархиальном центре состоялось торжественное открытие Макариевских образовательных чтений - Колпашевская епархия 14 ноября в актовом зале Детской школы искусств г. Колпашево  состоялось торжественное открытие муниципальных Макариевских образовательных чтений в Колпашевском районе «Молодежь: свобода и ответственность» .
15.11.2018 Колпашевская епархия
ТРЕБУЮТСЯ ВОЛОНТЕРЫ! - Томский областной краеведческий музей Национально-культурной автономии белорусов в Томской области и Томскому областному краеведческому музею им.
14.11.2018 Томский областной краеведческий музей
советское детство - Музей истории Томска 17 ноября в 13:00 приглашаем малышей на занятие «СОВЕТСКОЕ ДЕТСТВО» Мальчишки и девчонки, а также их родители воспользуйтесь счастливой возможностью и ненадолго вернитесь в прошлое, в мир советского детства,
14.11.2018 Музей истории Томска
Образцовый коллектив хореографический ансамбль «Карусель» детской школы искусств № 1 под руководством Юрия Алексеева успешно выступил на международном фестивале-конкурсе в Москве.
12.11.2018 Красное знамя
История Комсомола — это биография нашего народа «Пусть песни расскажут, какими мы были…» — под таким девизом прошло празднование 100-летия Всесоюзного Ленинского Комсомола по всей стране.
08.11.2018 Томская неделя
Русский человек без песен жить не может, они сопутствуют нам и в грустные моменты жизни, и в радостные, мы находим для песен подходящие время и настроение – это необходимо «для души».
09.11.2018 Красное знамя
Image - Департамент по молодежной политике, физической культуре и спорту 8 ноября в спорткомплексе ДЮСШ прошел открытый районный детский физкультурный проект по программе Всероссийского физкультурно-спортивного комплекса «Готов к труду и обороне (ГТО) среди мальчиков и девочек 11-12 лет (III
15.11.2018 Департамент по молодежной политике, физической культуре и спорту
Image - Департамент по молодежной политике, физической культуре и спорту 10 ноября состоялась II отчетно-выборная конференция Томского регионального отделения МООО «Российские студенческие отряды», в рамках которой делегаты вузовских штабов и члены правления обсудили насущные вопросы:
15.11.2018 Департамент по молодежной политике, физической культуре и спорту
Команду поздравляли с неожиданно успешной первой половиной сезона. Но праздник праздником, а до отпуска еще оставалось четыре тура, четыре непростые встречи в гостях.
12.11.2018 Красное знамя
Победителем ХXIV чемпионата России по парикмахерскому искусству и декоративной косметике, финал которого прошел недавно в Москве, стала томский мастер Ольга Белокрылова.
12.11.2018 Красное знамя
К сожалению для болельщиков, зима пришла в Томск на пару дней раньше, завалив город снегом и ударив первыми морозами.
06.11.2018 Красное знамя
Следственными органами на основании материалов ФСБ России возбуждено уголовное дело по факту содействия членам международной террористической организации «Исламское государство» (запрещена на территории РФ).
15.11.2018 ГТРК Томск
Два надземных пешеходных перехода по пр.Фрунзе, 236 п и по ул. Елизаровых, 97 п на данный момент находятся в оперативном управлении департамента дорожной деятельности и благоустройства администрации Томска.
15.11.2018 Администрация г.Томск
Томская область получит 1 миллиард 628 миллионов рублей из федерального бюджета на создание новых мест в дошкольных образовательных учреждениях для детей от полутора до трех лет.
15.11.2018 Администрация Томской области
Томские активисты Общероссийского народного фронта продолжают мониторинг состояния воздушных теплосетей, коллекторов и тепловых пунктов и добиваться приведения их в порядок.
15.11.2018 ОНФ в Томской области
Город Томск Около 08 часов 25 минут на проспекте Фрунзе автомобилем Москвич 214145 под управлением 27-летнего мужчины-водителя, совершен наезд на пешехода.
15.11.2018 УМВД Томской области