Ученые Томского политехнического университета участвуют в модернизации Большого адронного коллайдера. В частности, инженеры из Сибири работают над повышением надежности системы алмазных детекторов. Она предназначена для того, чтобы в случае возникновения неисправностей автоматически отключить ускорители коллайдера. Например, если будет превышен уровень светимости и радиации.
Ученые отмечают, что детекторы, которые установлены на коллайдере сейчас, часто ведут себя непредсказуемо. Задача политехников - выяснить, какие изменения происходят у них внутри, чтобы затем сделать их устойчивее в условиях высоких мощностей. У Томского политехнического университета имеется большой опыт в области изучения, выращивания алмазов, анализа и оценки их внутренних изменений. Поэтому один из алмазных образцов, которые входят в состав детекторов коллайдера, был недавно доставлен в Сибирь для испытаний.
- В настоящее время ученые исследуют свойства полученного алмаза, отрабатывают на нем различные физические процессы, - сообщили "РГ" в пресс-службе ТПУ. - Первые наблюдения уже показали, что, возможно, алмазные детекторы ведут себя различно в одинаковых условиях из-за металлизации.
Для решения этой проблемы ученые политехники предложили синтезировать на непроводящем теле детектора алмазные слои с внедренным в них бором.
- По сути, мы выращиваем на алмазе другой алмаз с примесью бора, - рассказывает инженер научно-производственной лаборатории ТПУ Виталий Охотников. - 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.
После детального обследования образца ученые нанесут на него новое алмазное покрытие. В январе 2018 года детектор на основе этого алмаза установят на коллайдере в специальной исследовательской зоне, где он будет работать в течение года.
- В январе 2019-го мы извлечем его и изучим изменения, произошедшие в нем и в детекторах с обычной металлизацией, - объясняет Виталий Охотников. - Если результаты эксперимента окажутся положительными, это позволит нам в будущем модернизировать и другие алмазные детекторы Европейского центра ядерных исследований.
Еще одна задача политехников - создать у себя научную и техническую базу. Ученые намерены самостоятельно выращивать в Сибири усовершенствованные алмазные детекторы.