В Томском политехническом университете (ТПУ) запустят производство специализированных детекторов для гамма-обсерватории TAIGA.
Детекторы предназначены для изучения происхождения и массового состава космических лучей, а также решения различных задач современной астрофизики. Новая установка TAIGA-Muon будет иметь площадь около 2 тыс. кв. м.
В ходе разработки были предложены три варианта сцинтилляционных детекторов с учетом «параметры - цена». Важным этапом также стало создание корпуса для детектора, учитывая его функционирование «за окном», рассказали ученые.
Созданные учеными ТПУ сцинтилляционные детекторы имеют изменяемую толщину от 27 до 30 мм и размеры от 500 мм до 1 000 мм. Общий вес сцинтилляционной пластины может достигать 36 кг, а вес самого детектора - до 52 кг. В будущем в Томском политехе планируется начать малосерийное производство этих детекторов. Кроме того, инженеры из ТПУ разработали стенд для паспортизации характеристик детекторов, позволяющий измерять однородность амплитудного отклика и диапазон линейности амплитуд.
По словам ученых, основные трудности, связанные с разработкой детекторов больших размеров, включают в себя достижение высокой однородности сбора света и точности определения времени прихода частиц. Для преодоления ограничений необходимо создание новых сцинтилляционных детекторов, способных высокоточно регистрировать излучение, в ТПУ уже ведутся разработки.
В Тункинской долине в настоящее время строится новая установка TAIGA-Muon площадью 2 тыс кв. м. С ее помощью будут проводиться исследования массового состава космических лучей с энергиями выше 1 × 10^16 эВ, а также осуществляться подавление адронного фона при регистрации высокоэнергетического гамма-излучения. Глобально эта установка приблизит человечество к пониманию природы происхождения космических лучей с такими высокими энергиями и механизмов их распространения во Вселенной.
На текущий момент развернуто всего три кластера установки TAIGA-Muon. Каждый кластер включает в себя восемь наземных сцинтилляционных детекторов для регистрации всех заряженных частиц широкого атмосферного ливня, а также восемь подземных детекторов на глубине 1,7 м для регистрации мюонной компоненты. Счетчики геометрически расположены в парах, где наземные строго соответствуют подземным.
Фото: Brett Ritchie / Unsplash.com
