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.

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 ТПУвходит 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.

"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.

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.

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.

Источники

Томские ученые тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов
Vestisibiri.ru, 07/06/2017
Ученые ТПУ тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов
ИноТомск (inotomsk.ru), 07/06/2017
Томские ученые тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов
Вести.ru, 07/06/2017
Томские ученые тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов
ГТРК Томск, 07/06/2017
Ученые ТПУ тестируют на Большом адронном коллайдере детекторы из алмазов
Vestisibiri.ru, 07/06/2017
Ученые ТПУ разработают новые алмазные детекторы для ЦЕРН
РИА Томск (riatomsk.ru), 07/06/2017
Ученые Томска создадут детекторы для Большого адронного коллайдера
Sibnet.ru, 07/06/2017
ТПУ "вырастит" новые алмазные детекторы для Большого адронного коллайдера
В Томске (news.vtomske.ru), 08/06/2017
Ученые ТПУ участвуют в апгрейде одного из основных детекторов Большого адронного коллайдера
Томский политехнический университет (tpu.ru), 09/06/2017
Ученые ТПУ участвуют в апгрейде одного из основных детекторов Большого адронного коллайдера
Vestisibiri.ru, 09/06/2017
БЕЗОПАСНОСТЬ В БАКЕ
Аргументы и Факты # Кемерово, 14/06/2017
БЕЗОПАСНОСТЬ В БАКЕ
Аргументы и Факты # Омск, 14/06/2017
БЕЗОПАСНОСТЬ В БАКЕ
Аргументы и Факты # Сибирь, 14/06/2017
Российские ученые проведут апгрейд Большого адронного коллайдера
123ru.net, 13/06/2017
Российские ученые проведут апгрейд Большого адронного коллайдера
ПолитРоссия (politros.com), 13/06/2017
Российские ученые усовершенствуют адронный коллайдер
Политнавигатор (politnavigator.net), 13/06/2017
Российские ученые усовершенствуют адронный коллайдер
123ru.net, 13/06/2017
Томские физики готовят Большой адронный коллайдер к новым скоростям
Наука и образование (edu.rin.ru), 16/06/2017
Томские физики готовят Большой адронный коллайдер к новым скоростям
РЕФ РФ (referatwork.ru), 16/06/2017
Коротко
Эксперт # Сибирь, 19/06/2017
Большой Адронный Коллайдер получит новые алмазные датчики, разработанные и изготовленные в России
Мир игр (sava-studio-ska.ru), 18/06/2017
Большой Адронный Коллайдер получит новые алмазные датчики, разработанные и изготовленные в России
Nanonewsnet.ru, 18/06/2017
Томские физики готовят Большой адронный коллайдер к новым скоростям
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 18/06/2017
Томские физики готовят Большой адронный коллайдер к новым скоростям
АНО Модернизация (i-russia.ru), 20/06/2017
Ученые испытают в коллайдере новую технику
События дня (inforu.news), 21/06/2017
Ученые испытают в коллайдере новую технику
Новости@Rambler.ru, 20/06/2017
Ученые испытают в коллайдере новую технику
Российская газета (rg.ru), 20/06/2017
Большой Адронный Коллайдер получит новые алмазные датчики, разработанные и изготовленные в России - "Наука и технологии"
Novosti-dny.com, 20/06/2017
Ученые ТПУ разрабатывают новейший инструментарий для Большого адронного коллайдера
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 07/07/2017

Похожие новости

  • 11/04/2017

    Томские ученые в ЦЕРНе сузили зону поиска частицы-посредника между видимой и невидимой Вселенной

    ​Ученым Физико-технического института Томского политехнического университета и их коллегам из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) за год удалось примерно на 25% сузить зону поиска темного фотона — частицы-посредника между видимым миром и темной материей — невидимой частью нашей Вселенной, влияющей на движение звезд и галактик.
    209
  • 30/11/2016

    Ученые ТПУ и СО РАН создают модифицированные металлы для строительства космических аппаратов

    ​Ученые Томского политехнического университета и Института сильноточной электроники СО РАН разработали метод нанесения на металлы износостойких покрытий с их последующим вплавлением в подложку. Такие модифицированные материалы, благодаря сочетанию легкости, коррозийной стойкости и прочности, могут использоваться в машиностроении, авиа- и космостроении.
    690
  • 11/10/2016

    Ученые из России и Болгарии создали лазер для точной навигации самолетов

    ​Сотрудники Томскго государственного университета (ТГУ) совместно со специалистами болгарской компании создали многоволновой лазер на парах металлов, который может обеспечивать более точную навигацию самолетов и судов в условиях плохой видимости.
    545
  • 03/08/2016

    Разработки ТПУ помогут создать рентгеновский лазер, сканирующий организм на уровне молекул

    ​Томский политехнический университет заключил договор о научном сотрудничестве с Национальной Лабораторией DESY (Германия) - одним из крупнейших европейских физических центров.  В числе важнейших проектов DESY — создание рентгеновского лазера European XFEL.
    500
  • 11/10/2016

    Алмазы, выращиваемые в ТПУ, могут быть использованы для Большого адронного коллайдера

    ​Ученые лондонского университета Роял Холлоуэй (Royal Holloway, University of London, RHUL) предложили разработать новые датчики для Большого адронного коллайдера на основе тонких алмазных пленок, выращиваемых в Томском политехническом университете.
    648
  • 05/05/2017

    Ученые ТГУ создают полупроводники на основе сверхтонких органических пленок

    ​Ученые из Томского государственного университета научились выращивать полупроводники из органических молекул принципиально новым методом - самосборки из газовой фазы. Сверхтонкие пленочные структуры толщиной в несколько десятков молекул позволяют создавать полупроводники с улучшенными характеристиками для использования в устройствах нано и микроэлектроники.
    226
  • 19/08/2016

    Ученые ТГУ по заказу китайской компании изготовили сверхточный лазер

    Ученые Томского госуниверситета (ТГУ) по заказу китайской компании изготовили отпаянный лазер на парах стронция для резки стекла и керамики; его применение удешевит изготовление деталей, которые используются, в том числе для производства смартфонов и планшетов, сообщает в пятницу пресс-служба вуза.
    511
  • 01/07/2016

    Томские ученые создают аппарат для гемодиализа размером с наручные часы

    ​Исследователи Томского государственного университета научились изменять свойства цеолитов и планируют в течение года создать новый материал для гемодиализного портативного устройства. Возможно, уже через два года у пациентов появится возможность делать процедуру в домашних условиях и путешествовать.
    947
  • 12/10/2016

    Томские ученые испытывают новые стекла для космических спутников

    ​Сотрудники НИИ ПММ ТГУ проводят испытания покрытий, созданных для защиты иллюминаторов, линз и зеркал космических аппаратов от эрозии. При помощи легкогазовой баллистической установки экспериментальные образцы обстреливают микрочастицами порошка железа со скоростью 5-8 километров в секунду.
    694
  • 25/10/2016

    Томский аспирант улучшит диагностику мощнейшего в мире синхротрона

    ​Аспирант Физико-технического института Томского политеха Артем Новокшонов вместе с учеными Научной Лаборатории DESY (Германия) работает над улучшением и тестированием новых методик диагностики электронного пучка синхротрона PETRA III - одного из мощнейших источников синхротронного и рентгеновского излучения в мире.
    515