Изучение конструкции и принципа работы высокоскоростных резистивных камер

Цель работы − изучение всех аспектов проекта ЕЕЕ (Extreme Energy Events), чтобы установить аналогичные детекторы гигантских космических ливней в ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова и других школах России.

Направление работы: Приборостроение, Электроника

Авторы работы: ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова

Предметы: Физика, Информатика

Классы: 11 класс

Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 4−5 апреля 2018 г.

Руководитель(и) работы: Костюрина Екатерина Андреевна, д.ф.-м.н. Песков Владимир Дмитриевич

Международный проект ЕЕЕ (Extreme Energy Events или регистрация космических частиц экстремальной энергии-см. http://eee.centrofermi.it/) изучает частицы сверхвысоких энергий (~10²⁰эВ), которые изредка пронизывают атмосферу Земли, производя в ней гигантские ливни. Для регистрации этих событий используются матрицы сверхскоростных резистивных камер (разработанных в ЦЕРНе), удаленных на большое расстояние друг от друга. Главная идея проекта ЕЕЕ заключается в том, чтобы включить в эту сеть детекторов компактные регистрирующие приборы, установленные в школах и входящие в общую систему, чтобы школьники участвовали в сборе данных и их обработке. Таким образом, проект одновременно имеет огромную научную и образовательную значимость.

Цель данной работы ‒ изучение всех аспектов проекта ЕЕЕ, чтобы установить аналогичные детекторы гигантских космических ливней в ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова и других школах России.

Проделанная работа и результаты

Авторы посетили ЦЕРН (Европейский центр ядерных исследований), где познакомилась с ведущими членами проекта и поработали в ЕЕЕ лаборатории. Результаты:

Изучили принцип работы классических резистивных камер (временное разрешение 1 нсек) и высокоскоростных (временное разрешение 50 пико сек) многослойных резистивных детекторов. Последние уникальны, и только недавно разработаны в ЦЕРНе. Их принцип работы весьма нетривиален, т.к. внутренние слои детектора электрически подвешены.
Освоили технологию высокоскоростных резистивных камер (ВРК) и собрали телескоп, состоящей из 3-х таких камер, позволяющий регистрировать вторичные частицы ливней.
Провели измерения наиболее важных параметров ВРК: эффективности, темнового тока, скорости счета ложных импульсов, временных характеристик и т.д.

Предложили объяснения наблюденных эффектов и для подтверждения их корректности успешно промоделировали с помощью компьютеров результаты основных измерений.