Уникальный российский детектор способен фиксировать как отдельные мюоны, так и их группы, которые появляются в атмосфере в результате взаимодействия высокоэнергетических заряженных частиц.
Российские эксперты из МИФИ разработали уникальный Многоцелевой детектор мюонов (МДМ). Он предназначен для глубокого анализа космических лучей в широком диапазоне энергий и зенитных углов. Информация о разработке размещена на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Детектор состоит из двух координатных плоскостей, сформированных из 32 многопроволочных дрейфовых камер, которые защищены слоем стали толщиной 31,5 см. Каждая плоскость имеет размер 13 квадратных метров, а общий вес поглотителя превышает 50 тонн, что делает эту установку одной из крупнейших и тяжелых в экспериментальном комплексе НЕВОД.
Кроме конструкции, разработана сложная многокомпонентная система для регистрации данных, включающая специализированные время-цифровые преобразователи и усилители-формирователи. Они предназначены для обработки слабых сигналов от дрейфовых камер. Система обеспечивает синхронизацию временных интервалов, проводит предварительную обработку данных и сохраняет их для дальнейшего анализа.
Главная задача детектора — выявление и регистрация одиночных мюонов и их скоплений, которые образуются в атмосфере при столкновении высокоэнергетических космических лучей с воздухом. Космическое излучение создает каскады вторичных частиц, которые известны как широкие атмосферные ливни (ШАЛ). Их площадь поперечного сечения может достигать сотен квадратных километров.
Энергия космических лучей может превышать энергию частиц, разгоняемых в Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, в сотни миллионов раз. По этой причине изучение таких атмосферных ливней предоставляет ученым уникальную возможность понять процессы, которые невозможно воспроизвести на искусственных ускорителях частиц. Один из ключевых аспектов таких исследований — наблюдение за формированием уникального состояния материи, известного как кварк-глюонная плазма. Анализ подобных явлений также планируется проводить на новом отечественном ускорителе NICA, который располагается в подмосковной Дубне.
Фото: hi-tech.mail.ru