Схема спектрометра
В то
время как большая часть человечества
занята пустыми земными разборками, отрадно,
что небольшая группа ученых из 33 научных
центров мира задумала новый космический
эксперимент в поисках первоматерии. Откуда
мы и что мы во Вселенной? Эта
неразгаданная тайна все еще тревожит часть
человечества. Дополнительно приятно, что в
этой звездной компании из Испании, Италии,
Швейцарии, Китая, США, Португалии, Франции,
Германии, Тайваня, Финляндии, Ю.Кореи,
Румынии с самого начала участвуют и
российские ученые. Среди 202 авторов проекта
и небольшой статьи [1] - россияне Е.Велихов и
Н. Черноплеков (Курчатовский институт), А.
Арефьев, И.Ветлицкий, Ю.Галактионов, А.Климентов,
В.Куценко, В.Пляскин и Е.Шумилов (ИТЭФ), П.Левченко
(ИЯФ, С.-Петербург). А также по теперешней
традиции - много россиян, постоянно
работающих за рубежом. Собственно,
публикация [1] - лишь краткий повтор статьи Behcet'a
Alpat'a (INFN
Sezione di Perugia,
Италия), опубликованной чуть раньше [2]. В
отличие от последней, новая публикация
перечисляет весь авторский коллектив (202
автора) и все представляемые ими научные
центры (33) из 13 стран
мира.
AMS
- это большой (0.б5м2) детектор,
предназначенный для работы на
Международной космической станции (МКС) в
течение 3-х лет. Цель эксперимента - поиск
космической антиматерии и темной материи и
изучение состава и энергетического
спектра первичных космических лучей.
Уменьшенная версия спектрометра уже летала
на Space
Shuttle
Discovery
в течение 10 дней в июне 1998 года [1]. Новую
версию AMS
планируют
установить на МКС
в ноябре 2004 года на
рабочий период 3 года. Основное ее отличие
от предыдущей - в установке
сверхпроводящего магнита (это и вызвало
интерес ПерсТ'а), который позволит
увеличить в 6 раз чувствительность
спектрометра. Прекрасно, что уникальные
сверхпроводящие магниты находят
применение в столь благородных миссиях.
Сверхпроводящий
магнит спектрометра состоит из двух
диполей и 20 рейстрековых катушек на основе NbTi
проводников, стабилизированных Al,
с рабочим током 450А. Рабочая температура - 1.8К
при давлении 20мбар, которая будет
обеспечиваться сверхтекучим гелием. Два
рефрижератора будут поддерживать работу
спектрометра в течение 27-33 месяцев.
Центральное поле магнита - 0.85Тл при
паразитном поле на радиусе 230см меньше 15.2мТл.
Вес магнитной системы - 3 тонны. Внешние
стенки магнита покрыты сцинцилляционным
пластиком для исключения фоновых частиц,
производимых взаимодействиями внутри
материала магнита.
В
составе спектрометра - детектор
синхротронного излучения, порождаемого
электронами в магнитном поле Земли;
кремниевый микрополосковый детектор для
высокопрецизионного измерения жесткости
частиц и знака их заряда; черенковский
детектор для определения массы частиц и
идентификации изотопов и химических
элементов; электромагнитный калориметр для
разделения электрон/адрон с энергиями от
нескольких ГэВ до 1ТэВ, а также система
обработки данных в реальном масштабе
времени.
В
поисках антиматерии AMS
детектор будет способен различать
возможные ядра антигелия среди 108-109
фоновых гелиевых ядер.
Общий
вес экспериментальной аппаратуры ~ 6 тонн
при потребляемой мощности 2кВт. Ограничения
по весу, габаритам и потребляемой мощности
аппаратуры, по радиационной стойкости
материалов требует использования новейших
изощренных технологий.
-
Nuclear
Inst. Meth. Phys. Res. A, 2002, 478, p.119
-
Nuclear
Inst. Meth. Phys. Res. A, 2001, 461, p.272
Желающие
ознакомиться с сутью самого эксперимента
могут обратиться к следующим статьям:
-
Phys.Lett.
B 1999, 461, p.387
-
Phys.Lett.
B 2000, 472, p.215
-
Phys.Lett.
B 2000, 484, p.10
-
Phys.Lett.B
2000, 490, p.27
SQUID
служба ПЕРСТ
