22 мая 2015

НИИЯФ МГУ займется разработкой новых сцинтилляторов

Группа ученых из Института ядерной физики им. Д.В. Скобельцина МГУ (Москва) под руководством доктора физико-математических наук Андрея Васильева присоединилась к проекту FAST, чтобы разработать детекторы для сверхбыстрой регистрации элементарных частиц с откликом 10 до 100 пикосекунд. Новые приборы заказал ЦЕРН, по всей видимости, для очередной модернизации Большого адронного коллайдера, которую начнут через три года. Об этой работе кратко сообщает пресс-релиз на сайте института. Подробности можно узнать на странице проекта в системе COST.

Чтобы уловить элементарные частицы, сталкивающиеся в коллайдерах, используют разнообразные детекторы, в том числе сцинтилляторы — регистраторы квантов света. Сцинтилляторы делают из особых материалов, которые вызывают световую вспышку при столкновении с летящей частицей. Время жизни такой частицы — пикосекунды (10 в минус 12 степени), и чтобы уловить ее след за такое мгновение, нужны особые технологии. Нынешние сцинтилляционные детекторы рассчитаны на время отклика даже больше 200 пикосекунд, а нужны более быстрые, чтобы обнаружить еще более короткоживущие частицы.

Такие детекторы необходимы не только для БАК, но и для других ускорителей, а также для создания медицинских позитрон-эмиссионных томографов с времяпролетной регистрацией.

Это очень амбициозная задача, решить которую под силу только многим коллективам. Вот почему Еврокомиссия поддержала проект FAST (Fast Advanced Scintillator Timing), в котором участвуют 18 стран Европейского союза, Россия в лице ученых из НИИЯФ МГУ, Белоруссия и Армения. Проект рассчитан на 4 года и обойдется ЕС в 32 млн евро.

Авторы пресс-релиза приводят слова руководителя группы от НИИЯФ МГУ Андрея Васильева, который так поясняет участие в работе: «В рамках проекта FAST мы будем проводить теоретические исследования возможности разработки сцинтилляторов со сверхбыстрым откликом. Это требует исследования слабой пикосекундной "горячей" люминесценции, например, внутризонной люминесценции. Основная цель — точная привязка ко времени момента попадания гамма-кванта в детектор с точностью до 10 пикосекунд. В частности, в позитрон-эмиссионной томографии такая привязка позволит повысить пространственное разрешение до 2 миллиметров».