CERN में इंजीनियर कण जाल का अनुकूलन करते हैं

NUST "MISiS" के युवा वैज्ञानिकों के एक समूह ने CERN में LHCb डिटेक्टर के लिए प्राथमिक कणों के एक मौलिक नए "ट्रैप" का प्रोटोटाइप विकसित किया, जो "डार्क मैटर" की खोज में लगा हुआ है। नया उपकरण, प्राथमिक कणों के अवशोषक के रूप में कार्य करता है, जो एक वर्किंग डिटेक्टर द्वारा उत्सर्जित उच्च विकिरण के लिए बहुत अधिक प्रतिरोधी है। यह प्राथमिक कणों के प्रवाह को बढ़ाएगा, और भविष्य में - मेसन के साथ प्रयोगों में नई घटनाएं प्राप्त करने के लिए। किस तरह का "डार्क मैटर", और नए अवशोषक की क्या विशेषता है - हमारे लेख में।


ब्रह्मांड के पूरे द्रव्यमान का लगभग एक चौथाई हिस्सा तथाकथित "डार्क मैटर" है । इसके अलावा, रंग के कारण इसे बिल्कुल भी अंधेरा नहीं कहा जाता था - तथ्य यह है कि अब तक, वैज्ञानिक इसके बारे में बहुत कम जानते हैं, यह प्रत्यक्ष अवलोकन के लिए दुर्गम है, और ब्रह्मांडीय निकायों के साथ गुरुत्वाकर्षण क्रिया में खुद को विशेष रूप से प्रकट करता है। इस शब्द का व्यापक रूप से 1933 में अमेरिकी खगोल भौतिकीविद् फ्रिट्ज़ ज़्विकी के लिए उपयोग किया गया था। उन्होंने गणना की कि वेरोनिका हेयर क्लस्टर में आकाशगंगाओं की गति की गति इससे बहुत अधिक है जितना कि इसमें शामिल सभी तारों के द्रव्यमान को ध्यान में रखना चाहिए था। यह वही है जो "डार्क हॉर्स" की उपस्थिति का सुझाव देता है - अदृश्य पदार्थ जिसका ब्रह्मांडीय निकायों के गुरुत्वाकर्षण बातचीत पर सीधा प्रभाव पड़ता है। बाद में, इसी तरह के गुरुत्वाकर्षण विरोधाभास अन्य आकाशगंगाओं में दर्ज किए गए थे, और एक काल्पनिक "डार्क मैटर" की घटना मजबूती से खगोल भौतिकी में निहित थी। 80 साल से अधिक समय बीत गया, और प्रायोगिक रूप से काले पदार्थ का पता लगाना संभव नहीं था। आज, उसकी खोज CERN में LHCb डिटेक्टर पर काम करने वाले वैज्ञानिकों के मुख्य कार्यों में से एक है।

LHCb CERN का एक बड़ा प्राथमिक कण डिटेक्टर है जिसे B-mesons, यानी B- क्वार्क (तथाकथित "प्यारा" क्वार्क) वाले कणों का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन कणों में, एक बहुत महत्वपूर्ण, लेकिन अभी भी खराब शारीरिक अध्ययन है, सीपी समरूपता का उल्लंघन खुद को सबसे अधिक प्रकट करता है। यह घटना इस तथ्य की ओर ले जाती है कि कणों और एंटीपार्टिकल्स के क्षय की तस्वीर थोड़ी अलग होती है, कहीं न कहीं डार्क मैटर गायब हो जाता है। यह उसकी खोज है कि वैज्ञानिक LHCb परियोजना के हिस्से के रूप में लगे हुए हैं।



LHCb स्थापित करें

सीपी समरूपता का उल्लंघन ब्रह्मांड विज्ञान के सिद्धांतों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो हमारे ब्रह्मांड में एंटीमैटर पर पदार्थ की श्रेष्ठता को समझाने की कोशिश करते हैं।

CUST (जिनेवा, स्विट्जरलैंड) के सहयोगियों के साथ NUST "MISiS" के सामग्री वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के एक समूह ने एक नए कण अवशोषक का एक प्रोटोटाइप विकसित किया। इसकी भूमिका उच्च गति तक फैले हुए कणों के कुछ साधनों को अवशोषित करना और तथाकथित इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन को ठीक करना है, जो कि अवशोषक के पदार्थ के साथ कणों की टक्कर से बनता है। अब डिटेक्टर का यह हिस्सा सीसा के समानांतर प्लेटों की एक श्रृंखला है, और उनके बीच में luminescent "परतें" हैं।

नई योजना में मौलिक रूप से अलग दृष्टिकोण शामिल है। बनाए गए प्रोटोटाइप में, "सैंडविच" को "हनीकॉम्ब" द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। दीवारें टंगस्टन से बनी हैं, और कोशिकाएं लगभग पारदर्शी गार्नेट क्रिस्टल हैं। यह संरचना आपको उच्च विकिरण भार का सामना करने की अनुमति देती है।



अवशोषक प्रोटोटाइप

"इस तरह के एक प्रोटोटाइप बनाने के लिए पहले से ही एक गंभीर सामग्री विज्ञान कार्य है," परियोजना प्रतिभागियों में से एक, इस्पात धातु विज्ञान विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर, नई उत्पादन प्रौद्योगिकियों और NUST "MISiS" के धातु संरक्षण, पीएचडी डारिया स्ट्रेपिना कहते हैं। - अवशोषक का आधार टंगस्टन प्लेटों के इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज कटिंग द्वारा निर्मित होता है, जो टंगस्टन की कठोरता और भंगुरता को देखते हुए इतना सरल नहीं है। गार्नेट क्रिस्टल को काटना मुश्किल है और बिजली का संचालन नहीं करते हैं, इसलिए उनके लिए समान तरीकों को लागू करना असंभव है। "

वर्तमान में, एलएचसीबी डिटेक्टर नियमित तकनीकी मरम्मत के लिए बंद है, इस तथ्य के कारण कि भारी कणों के संपर्क में - सभी प्रयोगों का एक अभिन्न अंग - गंभीरता से उन सामग्रियों को नीचा दिखाता है जिनमें से यह बनाया गया है। इस अवधि को सक्रिय रूप से एक जटिल डिवाइस के भागों और घटकों को अनुकूलित और सुधारने के लिए उपयोग किया जाता है।

नवंबर 2019 में DESY केंद्र (हैम्बर्ग) में एक त्वरक पर प्रोटोटाइप का परीक्षण किया गया। प्रारंभिक प्रयोग के परिणामों ने उन्नत LHCb डिटेक्टर में प्रौद्योगिकी का उपयोग करने की संभावना को दर्शाया।

Adsorber ऑप्टिमाइज़ेशन केवल NUST “MISiS” की संयुक्त परियोजनाओं और परमाणु अनुसंधान के लिए यूरोपीय संगठन की एक संख्या है। NUST "MISiS" के इंजीनियर और वैज्ञानिक LHCb डिटेक्टर के लिए अद्वितीय विकिरण-प्रतिरोधी सिलिकॉन सेंसर डिजाइन और विकसित करते हैं। एक अन्य सर्न डिटेक्टर, SHiP के लिए, शोधकर्ता सुपरकंडक्टिंग चुंबक तत्वों के प्रोटोटाइप बनाते हैं, और तथाकथित क्षय कक्ष को भी मॉडल करते हैं, जहां SHiP प्रयोग के मुख्य "इवेंट" होंगे, जो नए कणों के संभावित क्षरण से जुड़े हैं।