来自NUST“ MISiS”的一群年轻科学家为CERN的LHCb检测器开发了一种全新的基本粒子“陷阱”的原型,该探测器正致力于寻找“暗物质”。 这种新设备可以用作基本粒子的吸收剂,对工作中的探测器发出的高辐射具有更高的抵抗力。 这将增加基本粒子的流动,并在将来-在介子实验中获得新现象。 什么样的“暗物质”,新吸收体的特征是什么?在我们的文章中。
所谓的
“暗物质”大约占宇宙总质量的四分之一。 而且,它根本没有因为颜色而被称为黑暗-事实是,直到现在,科学家们对它的了解还很少,无法直接观察到它,并且仅在宇宙物体的引力作用中表现出来。 由于美国天体物理学家弗里茨·兹维奇(Fritz Zwicky),该术语在1933年得到了广泛使用。 他计算得出,Veronika发簇中的星系移动速度要比考虑到其中包含的所有恒星的质量要高得多。 这就是“黑马”的存在的暗示-一种对宇宙物体的引力相互作用有直接影响的不可见物质。 后来,在其他星系中也记录了类似的引力悖论,并且一种假设的“暗物质”现象牢固地植根于天体物理学。 80多年过去了,不可能通过实验检测暗物质。 今天,她的搜索已成为欧洲核子研究组织(CERN)研究LHCb检测器的科学家的主要任务之一。
LHCb是CERN的大型基本粒子探测器,旨在研究B介子(即包含b夸克(所谓的“可爱”夸克))的衰变。 在这些粒子中,CP对称性的违背最明显,这是一个非常重要但仍研究不足的物理现象。 这种现象导致这样的事实,即粒子和反粒子的衰变图略有不同,暗物质消失在某处。 正是由于她的搜索,科学家才参与了LHCb项目。
安装LHCb违反CP对称性在宇宙学理论中起着重要作用,这些理论试图解释我们宇宙中物质优于反物质的优越性。
NUST“ MISiS”的一组材料科学家和工程师与欧洲核子研究组织(瑞士日内瓦)的同事一起开发了新型颗粒吸收器的原型。 它的作用是吸收高速分散的某些颗粒模式,并固定所谓的电子雪崩,该雪崩是由颗粒与吸收剂物质的碰撞形成的。 现在,探测器的这一部分是一系列平行的铅板,在它们之间是发光的“层”。
新方案涉及根本不同的方法。 在创建的原型中,面板上的“三明治”被“蜂窝”代替。 墙壁是用钨制成的,细胞几乎是透明的石榴石晶体。 这种结构使您可以承受更高的辐射负荷。
吸收器原型“创建这样的原型已经是一项相当艰巨的材料科学任务,”该项目的参与者之一,钢铁冶金,新生产技术和NUST“ MISiS”的金属保护博士Daria Strekalina的助理教授说。 -吸收体的底部是通过对钨板进行放电切割制成的,鉴于钨的硬度和脆性,这并不是那么简单。 石榴石晶体难以切割且不导电,因此无法对它们应用相同的方法。”

目前,LHCb检测器已关闭以进行常规技术维修,原因是暴露于重颗粒(所有实验必不可少的一部分)会严重降低其制造材料的质量。 该时间段积极地用于优化和改进复杂设备的零件和组件。
该原型机于2019年11月在DESY中心(汉堡)的加速器上进行了测试。初步实验结果表明,在升级的LHCb检测器中使用该技术的可能性。
Adsorber优化只是NUST“ MISiS”和欧洲核研究组织的多个联合项目之一。 NUST“ MISiS”的工程师和科学家设计并开发了用于LHCb检测器的独特的抗辐射硅传感器。 对于另一台CERN探测器SHiP,研究人员创建了超导磁体元素的原型,还对所谓的衰减室进行了建模,其中将发生SHiP实验的主要“事件”,这与新粒子的潜在出现有关。