Усовершенствование алмазных детекторов для Большогоадронногоколайдера (БАК)в ТПУ

28 ноября 2017

Участник группы Виталий Охотников объяснил суть проблемы. Поведение рабочих параметров детекторов на алмазах, часто труднообъяснить. Два детектора, несмотря на схожесть начальных характеристик и условий создания, имеют различный срок службы: один – всего несколько дней (недель), а другой –месяцы.

 

Алмаз – радиационно-прочный материал, сохраняющий свои свойства даже под действием облучения и не требующий при этом охлаждения. Но в составе детектора он находится между проводящими обкладками, позволяющими снимать полезный сигнал. В настоящее время создание таких обкладок представляет сложную проблему. При хорошей адгезии к поверхности алмаза должна быть обеспечена высокая проводимость контакта.

 

Однако, со временем металлические обкладки отслаиваются. Образовываются пустоты между покрытием и поверхностью алмаза. Как следствие, неустойчивая работа в целом детектора. По мнению отечественных ученых, отслаиваниепленок является одним из важных факторов, определяющих срок и качество работы детекторов BCML (BeamConditionMonitorLeakage). 

 

Коллектив во главе с профессором Г. Ремневым (кафедра экспериментальной физики ТПУ), успешно занимающийся изучением, выращиванием и анализом внутренних изменений алмаза, приступил к изучению эталона, переданного университету ЦЕРНом. Предложен уникальный вариант решения проблемы: нарастить на тело детектора алмазный слой, легированный бором. Одновременно решаются вопросы с адгезией и проводимостью.

 
Нанесение алмазного покрытия на эталон запланировано на январь 2018 года. Усовершенствованный детектор пройдет испытания в течение года на коллайдере (его поместят в специальную исследовательскую зону). Затем он будет всесторонне изучен с позиции произошедших изменений относительно обычных детекторов. При положительном исходе эксперимента можно приступить к модернизации и других алмазных детекторов ЦЕРНа. В будущем планируется создание научно-технической базы для выращивания усовершенствованных алмазных детекторов, рассчитанных на повышенные мощности.