Один из докладов на старейшей в России 70-й международной ядерно-физической конференции «Ядро–2020» был посвящен разработке методов детектирования странных и очарованных частиц, возникающих при столкновениях пучков тяжелых ионов, ускоренных почти до световых скоростей в современных коллайдерах. Заведующий учебной лабораторией ядерных процессов СПбГУ Владимир Жеребчевский представил концепцию внутренней трековой системы (вершинный детектор) на основе кремниевых монолитных активных пиксельных сенсоров для строящегося в России коллайдера NICA.
Ученые СПбГУ участвуют во всех этапах разработки и создания новейших пиксельных детекторов для регистрации ядерных излучений. Они являются пионерами этих работ в Российской Федерации, модернизированные ими детекторные технологии уже используются в эксперименте ALICE на Большом адронном коллайдере.
«Наша команда имеет за плечами большой опыт работы в области детектирования ядерных излучений. С первых дней мы включились в проект по модернизации Внутренней Трековой Системы мега-эксперимента ALICЕ. В нем используются самые передовые технологии, в основе которых лежат кремниевые пиксельные сенсоры. И сегодня, что примечательно, петербургские ученые совместно со специалистами из Объединенного института ядерных исследований разработали концепцию уникального вершинного детектора для отечественного мега-проекта NICA,» – рассказал Владимир Жеребчевский.
Чем точнее будет регистрация короткоживущих частиц, образующихся при столкновении ядер, тем больше информации смогут получить исследователи о свойствах ядерной материи. В СПбГУ: в Лаборатории физики сверхвысоких энергий, в Учебной лаборатории ядерных процессов, на кафедре ядерно-физических методов исследования, физики и инженеры активно продумывали концепцию новых методов «отлавливания» частиц, создавали экспериментальные стенды и тестировали прототипы детекторов. В ходе работы ученые исследовали электрические и шумовые характеристики данных детекторов, проводили исследования свойств детекторов, облученных большими дозами ионизирующих излучений, создавали телескопные системы с целью определения возможностей детекторных модулей для прецизионного восстановления треков, регистрируемых заряженных частиц.
В итоге была подготовлена концепция многофункционального детекторного комплекса на основе новых монолитных кремниевых пиксельных сенсоров для трековой системы эксперимента MPD на коллайдере NICA. В рамках этого эксперимента планируется изучение сверхплотной барионной материи и изучение механизмов образования и распада странных и очарованных частиц, а также гипер-ядер и гипотетических суперядер, образующихся в столкновениях тяжелых ионов на ускорительно-накопительном комплексе.
Сегодня в СПбГУ приступили к разработке концепций уже следующего поколения трековых и диагностических систем на основе ультратонких кремниевых детекторов, цифровых калориметров, микроканальных пластин нового поколения. Об этом на конференции подробно рассказали Г. А. Феофилов, Д. Г. Нестеров, А. Р. Рахматуллина, В. Сандул, Ф. Ф. Валиев, Н. А. Мальцев.
Исследования были поддержаны грантами РФФИ № 18-02-40075 «Мегасайенс – NICA», №18-02-40097 «Мегасайенс – NICA», № 20-02-00295 «Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований»
См. также: