Физики Томского политехнического университета проводят
испытания алмазов для детектора Большого адронного коллайдера (БАК). Им
предстоит понять, почему одни датчики работают долго, а другие быстро выходят
из строя, сообщила пресс-служба ТПУ.
БАК — ускоритель заряженных частиц, предназначенный для
разгона протонов и тяжёлых ионов. Коллайдер построен в Швейцарии и является
самой крупной экспериментальной установкой в мире. В строительстве и
исследованиях участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров из 100
стран. С помощью БАК исследователи надеются получить ответ на вопрос о
происхождении Вселенной.
Алмазные детекторы нужны для того, чтобы в случае
возникновения неисправностей автоматически отключить ускорители коллайдера. Однако
датчики ведут себя непредсказуемо — в одних и тех же условиях один детектор
работает хорошо, а другой быстро ломается. Учёные собираются выяснить,
какие изменения происходят внутри датчиков во время работы коллайдера, чтобы
затем сделать их устойчивыми.
В политех уже доставили один из образцов алмаза для испытаний. Первые
наблюдения показали, что, возможно, детекторы ведут себя различно из-за
металлизации (когда на алмаз наносится тонкий слой металла) — покрытие
отслаивается, между ним и алмазом образуются пустоты. Это и ведёт к
неравномерности поведения всего детектора.
Учёные ТПУ предложили синтезировать алмазные слои, но уже с внедрённым
в них бором. Алмазные покрытия друг с другом хорошо крепятся, сцепление их
поверхностей близко к идеальному. Это устраняет риск появления дефектов между
ними, повышается вероятность, что во время своей работы детектор будет вести
себя более предсказуемо.
«В январе 2018 года мы установим детектор на основе этого
алмаза на коллайдере в специальной исследовательской зоне. Там он будет
работать в течение года. В январе 2019-го мы извлечём его и изучим изменения,
произошедшие в нём и в детекторах с обычной металлизацией. Если результаты
эксперимента окажутся положительными, это позволит нам в будущем
модернизировать и другие алмазные детекторы БАК», — рассказал томский физик Виталий
Охотников.
