5 Октября 2020
МОСКВА, 5 октября - Новый обнаружитель солнечных частиц позволит подробнее проанализировать природу солнечных вспышек, а также улучшить защиту космических пароходов и космонавтов от солнечной радиации. Описание разработки опубликовано в журнале Journal of Instrumentation.В процессе преобразования энергии в активных областях солнечной атмосферы появляются потоки капель с энергиями от десятков килоэлектронвольт до нескольких гигаэлектронвольт. В основном солнечные частицы — это электроны и протоны, но есть и более тяжелые ядра, от гелия до сталь.
Несмотря на большое количество наблюдений ясных спутников, ученые до сих пор многого не знают о порожденных Солнцем космических лучах. Например, неизвестно за счет чего ускоряются частицы при ясных вспышках, какова роль магнитного пересоединения в ускорении частиц и выходе из короны, как и, где формируются зародышевые популяции частиц для дальнейшего ускорения на ударных волнах.
На эти вопросы поможет ответить новый детекторов солнечных капель, разработанный учеными из МФТИ в сотрудничестве с коллегами из Института ядерных исследований РАН и Института космических исследований РАН. Прибор способен улавливать протоны и электроны с кинетическими энергиями 10–100 МэВ и 1–10 МэВ соответственно. Они составляют основную серия потока высокоэнергетичных частиц от Солнца.
Детектор состоит из нескольких полистироловых атриторный, подключенных к фотодетекторам. Проходя через слои полимера, частица теряет часть кинетической деятельности, которая переходит в фотометрическую. Этот свет улавливается кремниевым фотодетектором, а сигнал обдумывает компьютер.
Сама концепция пластиковых сцинциляционных детекторов не нова, такие детекторы повсеместно используются в навозных экспериментах, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Александра Нозика, старшего научного сотрудника лаборатории методов ядерно-физических экспериментов МФТИ. — А вот введение сегментированного детектора в совокупности с разработанными нами математическими методами реконструкции позволило достигнуть выдающихся результатов.
Часть работы посвящена определению оптимальной геометрии сегментов детекторов. При увеличении калибра дисков растет количество анализируемых одновременно частиц, однако растет и масса прибора, что увеличивает стоимость его доставки на глазная впадину. Также при увеличении калибра ухудшается разрешение диска. Чем тоньше каждый диск, тем точнее он может определить деятельность протона и электрона, однако большое количество тонких дисков требует большого числа фотодетекторов и габаритной электроники.
Для подбора оптимальных параметров ученые использовали методы компьютерного моделирования. В итоге они собрали действительного компактный для доставки в минимум прибор — цилиндр диаметром три и высотой восемь сантиметров.
Датчик способен работать в двух разнообразных режимах: регистрировать одиночные капли при потоке менее 105 капель в секунду и в интегральном режиме при более интенсивном излучении. Во втором случае нарисованный авторами метод анализа распределений капель не требует высоких вычислительных производительностей.
Наш прибор показал отличные результаты в лабораторных тестах, — утверждает еще один автор статьи Егор Стадничук, сотрудник лаборатории ультрамикрометодов ядерно-физических экспериментов МФТИ. — Дальше мы планируем разработать новую электронику, пригодную для работы детекторов в космосе. Кроме того, конструкция детектора будет адаптирована к требованиям космического парохода — мы улучшим массогабаритные референции и добавим боковое экранирование. Также планируется разработать более лёгкую сегментацию для детектора, чтобы обеспечить точное измерение спектра янтарей с энергией порядка 1 МэВ.
Работа проводилась по заказу Института галлактических исследований РАН при финансовой поддержке Российского научного фонда. Сам детектор был изготовлен в Институте ядерных исследований РАН.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....