Алмазные пленки ТПУ сделают датчики для Большого адронного коллайдера прочнее
В Томском политехническом университете выращивают тонкие алмазные пленки, на основе которых учеными лондонского университета предлагается разработать высокопрочные датчики для Большого адронного коллайдера (БАК). Об этом сообщает пресс-служба вуза.
Профессор университета Royal Holloway (University of London), заведующий лабораторией разработки источников электромагнитного излучения Центра RASA в Томске Павел Каратаев совместно с коллегами предложил разработать новые датчики для БАК на основе тонких алмазных пленок, выращиваемых в ТПУ. Такие датчики, по словам британских ученых, будут обладать высокой прочностью, быстрой реакцией на столкновения заряженных частиц, а также радиационной стойкостью и разрешением, а значит — данные об эксперименте на адронном коллайдере станут более точными и качественными.
«Те энергии, которые возникают во время экспериментов на коллайдере, уникальны — нигде в мире таких высоких энергий больше нет. Условия экспериментов тоже необычные — столкновения частиц происходят каждые 28 наносекунд, это очень часто. Соответственно, нужны специальные детекторы, которые дают быстрый отклик, быстро восстанавливаются, а главное, мы должны быть способны понять информацию о столкновениях частиц, поступающую к нам с этих детекторов. На сегодняшний день эта проблема актуальна», — отмечает Павел Каратаев.
Детекторы на основе алмазов, по его мнению, могут оказаться вполне способны решить эти задачи. По словам ученого, преимуществом детекторов на основе алмазов в том, что они способны работать в экстремальных условиях. Таким образом, разработчики могут не бояться, что такой детектор повредится под воздействием частиц с самой высокой энергией, когда-либо достигнутой человеком.
«Природный алмаз необходимо правильно обработать, сохранив при этом требуемые размеры — чуть перестараешься, и он станет меньше по размеру, чем нужно. Плюс в природных алмазах могут быть природные примеси других элементов, способных исказить данные о столкновении частиц. Для выращивания искусственных алмазов требуется большое количество времени. Поэтому лучше всего подходит поликристаллическая пленка, которую можно изготовить любой требуемой формы и размера», — добавил Павел Каратаев.
Технологию получения таких тонких поликристаллических алмазных пленок разрабатывают ученые Института физики высоких технологий ТПУ. По их словам, для синтеза алмазных пленок используется так называемый метод горячей нити (Hot Filament Chemical Vapour Deposition). Суть метода заключается в термическом разложении газовой смеси метана и водорода при помощи вольфрамовой нити, разогретой до температуры свыше двух тысяч градусов.