Физики университета «Дубна» на пути к регистрации нейтронов
Коллектив исследователей из государственного университета «Дубна» опубликовал в издании «Письма в журнал «Физика элементарных частиц и атомного ядра»» статью, посвященную исследованиям нейтронов с помощью сцинтилляционных детекторов. Используя сцинтилляционную технику, ученые могут не только регистрировать наличие нейтронов в реакции, но и измерять их энергию. Для регистрации нейтронов, образующихся при столкновении сильно взаимодействующих частиц ускорителя «Нуклотрон» с атомами мишени, в ЛФВЭ ОИЯИ создается прецизионный трехплечевой гибридный магнитный спектрометр SCAN-3. В статье представлен процесс разработки многослойных детекторов нейтронов для спектрометра на основе блока сцинтилляционных пластин. Многослойная конструкция позволяет значительно улучшить пространственное и временное разрешение детектора.
Один из авторов статьи, Валентин Устинов, младший сотрудник ЛФВЭ ОИЯИ, старший преподаватель кафедры физико-технических систем Инженерно-физического института государственного университета «Дубна», рассказал изданию «Ъ-Наука» о работе над спектрометром.
Сцинтиллятор — это вещество, которое преобразует энергию проходящих через него частиц в свет, а сам этот процесс называется сцинтилляцией, пояснил ученый. Сцинтилляторы используются в детекторах частиц в физике, медицине и других областях науки.
«Для измерения энергетических спектров нейтронов и для идентификации заряженных частиц в эксперименте СКАН используется методика времени пролета (Time-of-Flight). Для нейтронов эта методика часто оказывается единственной, обеспечивающей требуемую точность измерения энергии. Для создания времяпролетных систем в основном используются твердые или жидкие органические сцинтилляторы с малым временем высвечивания. Такие сцинтилляторы способны обеспечить отличное временное разрешение детекторов», — отметил В. Устинов.
По словам исследователя, одной из задач спектрометра СКАН является регистрация нейтронов от распада -мезонного ядра: «Ожидается, что доминирующими и выделяющимися из фона сигналами распада эта-мезонных ядер будут коррелированные +n- и pn-пары, возникающие при аннигиляции остановившихся (захваченных) -мезонов на внутриядерных нуклонах. Открытие нового состояния вещества, являющегося вторичным эффектом межъядерных взаимодействий при высоких энергиях, безусловно, внесет вклад в фундаментальную науку».
На фото: Валентин Устинов. Сборка четырехслойного кластера из сцинтилляционных блоков. Источник: ОИЯИ