Новости

Машины-монстры: SVD — новейший кремниевый детектор, способный определять точное местоположение элементарных частиц

Детектор SVD

24 мая 2018 года, после шести лет упорной работы, международная группа ученых и инженеров практически закончила изготовление нового кремниевого детектора Silicon Vertex Detector (SVD). Позже в этом году детектор SVD будет установлен на самом мощном в Японии ускорителе частиц, располагающемся в Цукубе, и он станет частью эксперимента Belle II, нацеленного на поиски «новой физики», лежащей за рамками Стандартной Модели физики элементарных частиц.

Отметим, что Стандартная Модель описывает практически все явления, происходящие в окружающем нас мире. Однако в последние годы ученые все чаще и чаще сталкиваются со всевозможными аномалиями, не укладывающимися в рамки Стандартной Модели, что говорит о возможном наличии не охваченных ею областей «иной физики». Об этом говорят и отдельный «неувязки» теории формирования Вселенной, включающие в себя понятие темной материи, и для того, чтоб объяснить все это ученым требуется ни немало, ни мало, а создание новой физической теории.

Детектор SVD поможет ученым исследовать необычные явления за счет того, что он сможет определять в любой момент поза каждой элементарной частицы с точностью в 35 микрометров. Эти частицы будут рождаться в результате столкновений других частиц, разогнанных до высоких скоростей и энергией ускорителем SuperKEKB. И если ученым удастся зарегистрировать какие-нибудь неизвестные до этого времени новые частицы, то они должны будут являться в местоположениях, которые невозможно предсказать с точки зрения существующих теорий.

Высокая эффективность и точность работы датчика SVD является следствием его уникальной и инновационной конструкции, точности изготовления его отдельных элементов. Основным элементом датчика является его заключительный слой, который разрабатывался и изготавливался специалистами Института математики и физики Вселенной (Kavli IPMU), начиная с 2012 года.

Детектор SVD #2

Датчик SVD состоит из 16 ступеней, накладывающихся товарищ на друга, каждая их какой действует как отдельный датчик местоположения частиц. Ступени имеют прямоугольную и трапецевидную форму, они изготовлены из полупроводникового кремния. Каждая ступень имеет по 512 разрезов на передней стороне и 768 разрезов — на задней. Когда крупица проходит через этот датчик, это приводит к возникновению электрического сигнала, а точное поза частицы определяется по координатам полос, с которых снимается сигнал максимальной амплитуды.

Рекомендуем почитать :  Дисплей Oppo Find X будет занимать 93.8% площади передней панели смартфона

Конструкция датчика будто, на первый взгляд, весьма простой, но ученым и инженерам для его создания пришлось разрешить целую массу сложнейших проблем, касающихся зажимных и токопроводящих приспособлений, компоновки структуры ступеней датчика, состава специального клея и т.п.

В 2016 году исследователи создали первоначальный прототип датчика SVD, испытания которого показали, что решительный вариант должен иметь будто минимум 15 ступеней и три дополнительные, резервные ступени. Решительный вариант датчика был изготовлен больше на автоматическом оборудовании для исключения вмешательства человеческого фактора. А сборка датчика производилась в строго соответствии со специально написанным руководством, объем которого составил более 100 страниц.

Датчик SVD, сообразно планам, должен быть установлен на ускорителе SuperKEKB в ноябре этого года, а сбор первых наборов данных при помощи этого датчика должен завязаться к февралю 2019 года.

Машины-монстрывсе о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и итого того, что находится в промежутке между ними.

DailyTechInfo — Новости науки и технологий, новинки техники.

Добавить комментарий