Дискуссии - Наука

И.М. Шахпаронов, Н.М. Евстигнеев, Д.В. Колоколов, Т.Н. Протасов

¹ Белгородская исследовательская группа.

² МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет

До настоящего времени для определения параметров элементарных частиц использовались различные детекторы. Счетчики Гейгера-Мюллера, сцинтилляционные кристаллы совместно с фотоумножителями, фотоматериалы, камеры Вильсона, пузырьковые камеры, детекторы перегретых систем и т.д. – все эти устройства работают по единому принципу. Частица, взаимодействуя с веществом детектора, выделяет энергию. Мы познакомим вас с частицами совсем другого рода, поглощающих энергию. Такие частицы до сих пор были неизвестны науке. Возможно, именно они являются носителями темной материи, и соответственно, энергии [1]. Если бы не существовало темной материи, Вселенная просто бы не образовалась. Темная материя важна именно потому, что она играет роль ингибитора всех процессов во Вселенной.

Детектор частиц темной материи: L- детектор

L – детектор, представляет собой (рис. 1) светонепронецаемую трубу квадратного или круглого сечения – 1, на одном из концов которой укреплен толстый поликристаллический люминофорный экран – 2, подсвеченный УФ – диодами – 6. Светодиодная линза каждого УФ – диода сточена, для получения диффузного пучка. Каждый УФ – диод имеет систему позиционирования и с помощью потенциометра его яркость регулируется индивидуально. Световые пучки всех светодиодов направлены на люминофорный экран и регулируются таким образом, чтобы освещение экрана было равномерным. Кроме того, снаружи экран защищен фильтром – 4. Фильтр представляет собой крышку из толстого железа, свинца или парафина с наполнением борной кислотой для поглощения нейтронов или их комбинаций. Крышка может быть снята и заменена светозащитной пленкой.

С другой стороны трубы находится цифровой фотоаппарат – 5 с возможно большим разрешением матрицы. Объектив фотоаппарата проходит через светозащитную диафрагму. Расстояние объектив фотоаппарата – экран выбирают немного больше минимального расстояния съемки для данного типа аппарата.

Рис.1. Схема конструкции L – детектора магнитных монополей положительных и отрицательных масс. Направление излучения темной материи показано стрелками.

Особое внимание следует предъявить изготовлению люминофорного экрана. Очень важно, чтобы смесь люминофор и связующее при изготовлении была гомогенной. Толщина люминофора может колебаться в пределах от 1 до 2,5 мм. Для изготовления экрана нами был применен люминофор зеленого свечения со средним временем высвечивания типа К552-1. Так же могут применяться люминофоры К552-2 и «Кадмий» Величина зерна такого люминофора 2 – 2,5 мкм.

К изготовлению люминофорного экрана надо подойти с особой тщательностью. Обычные люминофорные экраны, наносимые на поверхность телевизионных и электронных трубок, имеют малую толщину, и не годятся для L – детекторов. Кроме того, люминофоры осаждаются на стекло колбы трубки в 0,5% растворе калиевого стекла. Для L – детекторов такая технология неприемлема.

Нами, для изготовления экранов любого размера, была разработана технология, заключающаяся в следующем. Отрезают заготовку из листа стеклотекстолита толщиной не менее 1,5 мм. Просверливают в ней необходимые отверстия для крепления в L – детекторе. Далее ее тщательно моют и сушат при температуре не менее 100⁰С. Бортик ограничитель из того же материала, толщиной от 1 - 2 мм, приклеивают эпоксидным клеем горячего отверждения. После этого, заготовку вынимают из сушильного шкафа и остужают.

Готовят смесь люминофора 100% по весу, и равное ей количество эпоксидного клея с отвердителем. Смесь должна иметь густоту сметаны. Заливают смесь в полость заготовки так, чтобы смесь не покрывала края бортика. Ставят, теперь уже экран, в сушильный шкаф и при температуре 120⁰С отверждают. По окончании отверждения сушильный шкаф вместе с заготовкой выключают и дают ему остыть до комнатной температуры. Экран готов.

---

Полный текст доступен в формате PDF (1301Кб)

---

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]