Günümüz deneysel fiziğinin temel görevlerinden biri, güçlü etkileşime giren parçacıkların, yani hızlandırıcıda protonları birbiriyle çarpıştırma yöntemiyle elde edilen hadronların incelenmesi. Ancak hadronların, çarpışma sonrasında küçük açılarla protonlar yönünde hareket etmesi incelenmesini zorlaştırıyor. Henüz bu tür yörüngelere sahip farklı parçacık türlerini ayırt etme fırsatını sunacak algılayıcılar yok.
MEPhI’den yapılan yazılı açıklamada, bilim insanlarının, bu parçacıkların türüne ilişkin bilgi elde etmek için yollarına özel cihazlar olan radyatörler koyduğu ifade edildi. Radyatörde, geçiş radyasyonu denen ve yüklü bir parçacığın bir ortamdan diğerine geçişinin neden olduğu elektromanyetik etki oluşuyor. Bilim insanlarına göre, bu etkinin analizi, çeşitli hadron türlerinin seçilmesi ve incelenmesinde kilit öneme sahip.
MEPhI Temel Parçacık Fiziği Bölümü’nden kıdemli bilimsel araştırma çalışanı Petr Teterin, “Çarpışan protonların yönüne birkaç derece açıya sahip ve farklı hadron türlerinin oluşumunu izlemenin mümkün olduğu bir alan halen Büyük Hadron Çarpıştırıcısı çalışmalarında büyük ölçüde ‘kör nokta’ olarak kalıyor. Bu alandaki çalışmalar, protonun yapısına daha derinden nüfuz etme ve içindeki parçacıkları ve aralarındaki etkileşimi inceleme imkanını tanıyor. Ayrıca henüz yeterince açıklanmayan kozmik parçacıklar fiziğinin paradoksunu, 10^17 eV’ye varan yükseklikteki enerjilerde parçacık spektrumunda meydana gelen değişiklikleri, sadece bu problemi anlayarak çözmek mümkün” ifadesini kullandı.
MEPhI uzmanları ilk kez geçiş radyasyonunun spektral-açısal dağılımını ve açısal dağılımlarının analitik ifadelerini inceledi. Bu, partikül tanımlaması için yeni bir dedektör türü oluşturma fırsatını sağlıyor.
Bilim insanlarının anlattığına göre, çok katmanlı radyatörlerdeki girişim etkilerinin, geçiş radyasyonunun üretildiği ana açıyı değiştirdiği ve parçacık kütlesine olan bağımlılığının genel kabul görmüş kanundan çok farklı olabildiği ortaya çıktı.
Bunun yanı sıra, MEPhI uzmanları bu araştırma kapsamında, yeni radyatörler ve yüksek çözünürlüklü yarı iletken algılayıcılar dahil çeşitli türde algılayıcıların prototiplerini geliştirdi.
Bilim insanları gelecekte, Dubna’daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü ve Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nin (CERN) partnerlerinden biri olan MediPix ile işbirliğinde, yüksek enerji ve kozmik ışınlar fiziği alanındaki deneyler için hassas parçacık izleme imkanına sahip üst düzey bir geçiş radyasyonu algılayıcısını oluşturmayı planlıyor.
Çalışmalar Rusya Bilim Fonu tarafından destekleniyor, 16-12-10277 no’lu proje.
