Испытания детектора для глубоководной установки: проверка стойкости к напряжению в триста тысяч вольт

Специалисты приступили к проверке опытного образца устройства для предстоящего эксперимента DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) — на него подали электрический заряд приблизительно в триста тысяч вольт. Тестирование осуществляется на территории Европейской организации по ядерным исследованиям, расположенной во Франции, и призвано удостоверить работоспособность одного из основных компонентов масштабного международного проекта, направленного на изучение нейтрино.

Руководство экспериментом DUNE осуществляет Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми (Fermilab), которая является частью Министерства энергетики Соединенных Штатов Америки. Основная цель данного исследования — определить причину того факта, что после Большого взрыва во Вселенной образовалось значительно больше материи по сравнению с антиматерией. Решение этой загадки может пролить свет на возникновение звезд, планет и жизни как таковой.

Проводятся испытания полноразмерного прототипа ProtoDUNE Vertical Drift. В новой разработке ученые отказались от обычных проволочных элементов для регистрации сигналов в пользу индустриальных печатных плат. Данный подход облегчает изготовление детекторов, уменьшает число используемых деталей и позволяет более эффективно фиксировать взаимодействия нейтрино.

Тем не менее, у этой новой конструкции присутствует определенная сложность: электронам необходимо преодолевать почти двукратное увеличение расстояния через жидкий аргон до достижения системы регистрации. Для того чтобы этот процесс проходил без каких-либо потерь сигнала, внутри детектора требуется сформировать чрезвычайно сильное электрическое поле. Именно в связи с этим специалисты проводят испытание установки при напряжении порядка 300 киловольт.

Читать также:  Слухи о масштабном слиянии спровоцировали резкий скачок акций Electronic Arts.

Как заявил один из ведущих инженеров проекта Стив Кеттелл, разработчики сознательно подвергают систему экстремальным нагрузкам. В случае возникновения электрических разрядов в процессе тестирования это позволит своевременно обнаружить уязвимости конструкции и подтвердить способность оборудования функционировать на протяжении многих лет без перебоев.

Обеспечение высокой степени надёжности имеет первостепенное значение, поскольку после завершения возведения основные приборы DUNE будут расположены практически в полутора километрах под землёй, внутри подземного исследовательского комплекса Sanford, расположенного на территории Южной Дакоты. После заполнения ёмкостей жидким аргоном доступ к установке будет сильно затруднён, поэтому важно заранее выявить все возможные неполадки.

В ходе функционирования DUNE будут регистрироваться крайне редкие взаимодействия нейтрино с атомами аргона, что предоставит учёным возможность определять энергию, траекторию и природу этих частиц. Помимо этого, установка сможет улавливать поток нейтрино от взрывов сверхновых ещё до того момента, как свет от них достигнет нашей планеты, потенциально позволяя астрономам получать предварительное уведомление о подобных космических явлениях.

Проверка работоспособности будет проводиться на базе CERN и займет несколько месяцев. В случае успешного преодоления прототипом продолжительной работы при высоком напряжении – измеряемом сотнями тысяч вольт – данная технология станет фундаментом для основного детектора DUNE, который по прогнозам должен стать одним из крупнейших научных экспериментов в обозримом будущем.

Читать также:  Самый популярный контентный бот в Telegram: @pic от Яндекса научился генерировать изображения «Алисы AI»

* Осуществление деятельности образовательным учреждением «Yale University», расположенным в Соединенных Штатах Америки, запрещено на российской земле.

function open_source(){window.open(‘https://www.ixbt.com/news/2026/07/31/esli-vyderzhit-300-tysjach-volt–mozhno-zakapyvat-na-poltora-kilometra-cern-ispytyvaet-detektor-budushego.html’)}