Ученые из НГУ участвуют в разработке уникального аэрогеля для Национальной лаборатории Томаса Джефферсона

Сотрудники лаборатории новых методов регистрации ионизирующих излучений НГУ с 2013 года совместно с Институтом катализа и Институтом ядерной физики СО РАН занимаются изготовлением аэрогеля — твердого материала с рекордно низкой плотностью, состоящего из очень маленьких частиц диоксида кремния. ИЯФ и ИК заключили контракт с Национальной лабораторией Томаса Джефферсона (США, Вирджиния) на изготовление блоков аэрогеля для эксперимента CLAS12, цель которого — изучение свойств адронов.

Как рассказал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией новых методов регистрации ионизирующих излучений НГУ Евгений Кравченко, новосибирский аэрогель с уникальными параметрами будет использоваться в детекторе черенковских колец, предназначенных для регистрации элементарных частиц, в качестве радиатора излучения:

— Детектор черенковского излучения состоит из радиатора (прим. — какой-либо среды, в данном случае аэрогеля), через который пролетает частица, и фотонного детектора. Заряженная частица, проходя через аэрогель, производит вспышку черенковского излучения — образует фотоны. Они излучаются под определенным углом к направлению движения частицы, зависящим от её скорости. Фотоны собираются фокусирующими зеркалами и регистрируются. Зная координаты регистрации фотонов, можно установить скорость частицы, что позволяет судить о ее свойствах.

► Черенковское излучение (эффект Черенкова — Вавилова) — излучение света электрически заряженной частицей, возникающее при её движении в среде со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде

Одним из основных направлений эксперимента CLAS12 в Национальной лаборатории Томаса Джефферсона является изучение трехмерной структуры протонов и нейтронов: пучок электронов с энергией до 11 ГэВ будет направляться на мишень из водорода или дейтерия. Там, где потребуется идентификация рождающихся в мишенях адронов, будет использоваться детектор на основе аэрогеля.

По словам Евгения Кравченко, уникальность новосибирского аэрогеля заключается в высокой прозрачности и крупных размерах блоков — 20×20×3 см. К примеру, параметры блоков, применяемых в детекторе КЕДР на коллайдере ВЭПП-4М ИЯФ СО РАН, составляют 5×5×2 см.

Справка: Лаборатория новых методов регистрации ионизирующих излучений входит в Междисциплинарный центр физики элементарных частиц и астрофизики НГУ и поддерживается Проектом 5–100.

Фото: пресс-центр ИЯФ СО РАН, Наталья Купина.