50 тонн науки: в МИФИ создан детектор для исследования лучей из глубин Вселенной
В экспериментальном комплексе НЕВОД НИЯУ МИФИ команда молодых ученых создала Многоцелевой детектор мюонов (МДМ) – крупномасштабную установку для исследования космических лучей в широком диапазоне энергий и зенитных углов.
Детектор состоит из 32 многопроволочных дрейфовых камер, формирующих две координатные плоскости, экранированные 31.5 см стального поглотителя. Площадь каждой плоскости 13 м2, а масса поглотителя составляет свыше 50 тонн, делая установку одной из самых массивных в экспериментальном комплексе. Создана многокомпонентная регистрирующая система МДМ, включающая уникальные время-цифровые преобразователи и усилители-формирователи для слаботочных сигналов дрейфовых камер, системы временной синхронизации и предварительной обработки данных.
Детектор позволяет регистрировать одиночные и группы мюонов, образующихся в атмосфере при прохождении космических лучей - заряженных частиц сверхвысоких энергий. При движении таких частиц сквозь воздух образуются широкие атмосферные ливни (ШАЛ) - каскады вторичных частиц, способные достигать в поперечном сечении сотен квадратных километров.
Энергия космических лучей может в сотни миллионов раз превышать энергию частиц в Большом Адронном Коллайдере в ЦЕРН. Поэтому изучение таких ливней позволяет заглянуть в процессы, недоступные на рукотворных ускорителях частиц. Одним из таких процессов служит образование пятого состояния материи кварк-глюонной плазмы, которая в том числе будет исследоваться на новом ускорителе NICA в Дубне.
Действительно, исследования анизотропии одиночных мюонов может многое рассказать о текущем состоянии атмосферы Земли, а высокая угловая и координатная точность установки позволяет использовать МДМ в качестве прецизионного стенда для исследования зонных характеристик детекторов заряженных частиц. МДМ введен в эксплуатацию и регистрирует события совместно с другими масштабными детекторами комплекса НЕВОД - черенковским водным детектором объемом 2000 м3 и крупнейшим в мире координатным детектором мюонов космических лучей ТРЕК, также созданным командой молодых ученых проекта.
Проект выполняется в рамках гранта РНФ.
По материалам пресс-релиза Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ».
