Материал: Международная телекоммуникатсионная конферентсия Молодеж и наука Ч.2 2015
Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»
эта смесь выливается в форму для застывания, диаметром 0.6 м. и выстаивается в ней не менее 12 часов. После застывания полученный «блин» извлекается из формы. На выходе получаем сцинтиллятор в виде силиконовой пластины с гранулами смеси сцинтилляционной композиции ZnS(Ag) и B2O3, эффективная площадь сцинтиллятора составляет ~ 0.36
м2, толщина 5 мм.
После застывания сцинтилляторы помещаются в черную, светопоглащающую бочку, где они высвечиваются не менее 24 часов. Затем сцинтилляторы проходят тестирование на стенде при использовании ФЭУ-200, светособирающего конуса, аналого-цифрового преобразователя, компью-
тера и источника нейтронов 252Cf (1.33x103 n*с-1). Схематическое изображение стенда представлено на рис. 2
|
USB-шина |
|
БВП-4К |
Вх. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данных |
1 |
2 |
3 |
4 |
Интеграторусилитель |
|
|
|
USB-шина |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
АЦП |
|
Вых. (20мкс |
Вых. (1мкс) |
|
|
ПК |
данных |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
замедлитель |
|
|
|
|
|
|
Источник нейтронов |
252 |
Cf |
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис 2. Схема стенда для тестирования сцинтилляторов
В течение 60 минут набирается спектр тепловых нейтронов и заряженных частиц, далее по полученным данным определяется темп счета тепловых нейтронов за сек. Полученные спектры и темпы счета сравниваются с данными, полученными на эталонном сцинтилляторе. Если спектры имеют похожий вид, а отклонение в темпе счета менее 10% то данный сцинтиллятор будет использован в детекторе УРАН.
Работа выполнена в научно-образовательном центре НЕВОД.
Список литературы
1.Громушкин Д.М., Барбашина Н.С., Лахонин А.А., Петрухин А.А., Стенькин Ю.В., Хомяков В.В., Шульженко И.А., Яшин И.И. Установка УРАН для регистрации нейтронов в ШАЛ. Научная сессия НИЯУ МИФИ-2015. Аннотация докладов. Т. 1. М.: НИЯУ МИФИ, 2015. С. 100
2.Ю.В. Стенькин, В.В. Алексеенко, В. И. Волченко, и др. Как выглядит ШАЛ в тепловых нейтронах? // Изв. РАН. Сер. Физ. 2009. Т. 73. № 5. С. 647-649.
3.M.B. Amelchakov, F.A. Bogdanov, D.M. Gromushkin, and others. Large scintillator ENdetector with natural boron for EAS study. // The 34th International Cosmic Ray Conference (ICRC-2015). Hague, Netherlands, 30 July06 August 2015. Book of Abstracts. ID 997.P.287.
_______________________________________________________________________
56 ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука»
Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»
И.В. ФИЛИМОНОВ Научный руководитель – Н.С. БАРБАШИНА, к.ф.-м.н., доцент
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АТМОСФЕРНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПОСРЕДСТВОМ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЮОНОГРАФИЙ МГ УРАГАН И КАРТ МЕТЕОЛОКАТОРА ДМРЛ-С
В настоящее время атмосфера Земли изучается средствами дистанционного зондирования разными методами, например, радиолокационными и с помощью космических лучей [1]. Понять природу явления можно тогда, когда оно подтверждается несколькими способами исследования. Однако, явное сравнение результатов исследования в не всегда возможно и необходимо привести их к единому представлению. В данной работе рассмотрена математическая обработка мюонографий МГ УРАГАН [2] и карт метеолокатора ДМРЛ-С с целью их сравнения и анализа.
Мюонный годоскоп МГ УРАГАН – широкоапертурный координатнотрековый детектор, способный в непрерывном режиме регистрировать пространственно-угловые характеристики потока мюонов одновременно со всех направлений небесной полусферы.
Принцип работы ДМРЛ-С заключается в последовательном азимутальном круговом сканировании верхней полусферы под несколькими зенитными углами. В результате собирается радиолокационная информация об облачности и осадках и строится трехмерная модель атмосферы.
Метод математической обработки мюонографий МГ УРАГАН и карт метеолокатора ДМРЛ-С заключается в фильтрации излишней информации, нивелировании фоновых процессов и переводе результатов двух разных методов к единой показательной шкале, по которой в дальнейшем будет проводиться сравнение. В программе использованы разные алгоритмы коррекции и методов сравнения изображений [3], позволяющие говорить о корреляции данных разнородных методов исследования одного и того же явления.
Список литературы
1.Барбашина Н.С., Борог В.В. Кокоулин Р.П. и др. Мюонная диагностика атмосферы
имагнитосферы Земли // Изв. РАН. Сер. физ. 2007. Т. 71, №7. С. 1069.
2.Барбашина Н.С., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г. и др. Широкоапертурный мюонный годоскоп большой площади УРАГАН // ПТЭ. 2008. № 2. С. 26–32.
3.Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. Кн.1 312 с.
_______________________________________________________________________
ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука» |
57 |
Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»
Н.С. МЕЗИНОВ Научный руководитель – С.С. ХОХЛОВ, к.ф.-м.н., ассистент
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ПРОГРАММНЫЙ ПАКЕТ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ХАРАКТЕРИСТИК ОТКЛИКА
ЧЕРЕНКОВСКОГО ВОДНОГО ДЕТЕКТОРА НЕВОД
Представлено описание программного пакета, позволяющего анализировать основные характеристики отклика ЧВД НЕВОД на различные классы регистрируемых событий.
Одним из перспективных инструментов для исследования космических лучей сверхвысоких энергий являются черенковские водные детекторы (ЧВД). Для их создания используются водные объемы природного или искусственного происхождения, внутри которых располагается пространственная решетка измерительных модулей на основе фотоумножителей (ФЭУ).
В НИЯУ МИФИ на основе квазисферических модулей, состоящих из шести фотоумножителей ФЭУ-200, создан многоцелевой черенковский водный детектор НЕВОД, предназначенный для регистрации основных компонент космических лучей на поверхности Земли.
Всего в состав детектирующей системы ЧВД НЕВОД входят 546 фотоумножителей. Для анализа работы отдельных ФЭУ и отклика ЧВД в целом разработан программный пакет, который позволяет анализировать основные параметры ЧВД НЕВОД. Программный модуль даёт возможность получать информацию о коэффициентах «сшивки» диапазонов 12ых и 9-ых динодов фотоумножителей, определять феноменологические характеристики отклика ЧВД такие, как общее количество сработавших квазисферических модулей и фотоумножителей, суммарную амплитуду сигналов, а также отбирать события, в которых выполнены определённые триггерные условия.
Программный пакет также позволяет анализировать спектры откликов ФЭУ на околовертикальные мюоны, выделенные системой калибровочных телескопов.
Список литературы
1. V.V. Kindin et al. Cherenkov water detector NEVOD: a new stage of development. Physics Procedia Vol. 74 (2015), pp.435 – 441.
_______________________________________________________________________
58 ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука»
Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»
А.В. БУЛАН Научный руководитель – С.С. ХОХЛОВ, к.ф.-м.н., ассистент
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КВАЗИСФЕРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ЧВД НЕВОД
Обсуждаются результаты тестирования квазисферических модулей на автоматизированном стенде.
Основными детектирующими элементами черенковского водного детектора НЕВОД являются оригинальные квазисферические модули (КСМ). Внутри детектора объемом 2000 м3 располагаются 91 КСМ, формирующие объемную пространственную решетку с шагом 2 2 2.5 м3.
Каждый КСМ представляет собой гидроизолированный алюминиевый корпус, в котором размещаются шесть фотоэлектронных умножителей ФЭУ-200 с плоским фотокатодом, ориентированных вдоль осей ортогональной системы координат, и внутримодульная электроника (ВЭ). Такая система обладает свойством квазисферичности отклика, так как сумма квадратов амплитуд сигналов ФЭУ не зависит от углов падения черенковского излучения на фотокатоды, что позволяет регистрировать излучение с любого направления с практически одинаковой эффективностью.
ВЭ обеспечивает штатный режим регистрации черенковского излучения ФЭУ и процедуру мониторинга каналов и состоит из шести плат фотоумножителей ПХ-514П, узла питания ПНН-382 и шестиканальной светодиодной системы мониторинга. Автоматизация процедур тестирования элементов квазисферических модулей является важным этапом в обеспечении стабильной работы установки в целом.
Для правильной интерпретации зарегистрированных событий в детекторе необходимо знать параметры основных характеристик каждого измерительного канала каждого КСМ, такие как коэффициент усиления динодной системы ФЭУ; коэффициент “сшивки” диапазонов линейности 12- х и 9-х динодов; темп счета шумовых импульсов ФЭУ и значение пьедесталов спектрометрических трактов.
В докладе приводятся результаты тестирования характеристик КСМ, полученные на автоматизированном стенде в 2011 – 2015 годах.
_______________________________________________________________________
ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука» |
59 |
Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»
Н.Н. КАМЛЕВ Научный руководитель – И.А. ШУЛЬЖЕНКО, инженер
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ РЕЖИМАМИ И МОНИТОРИНГА ТЕМПЕРАТУРЫ БЛОКА ЭЛЕКТРОНИКИ КЛАСТЕРА ДЕТЕКТИРУЮЩИХ СТАНЦИЙ НЕВОД-ШАЛ
Автоматизированная система управления измерительными режимами и контроля температурой БЭКДС, предназначенная для управления режимами работы сумматора – мультиплексора CAEN 169 и контроля рабочей температуры внутри локального пункта кластера и детектирующих станций установки НЕВОД – ШАЛ.
В МИФИ в НОЦ НЕВОД создается установка для регистрации широких атмосферных ливней (ШАЛ) НЕВОД-ШАЛ. Установка позволит вы-
делять ШАЛ, генерированные частицами первичных космических лучей в диапазоне энергий 1015 – 1017 эВ.
На первом этапе развернуто пять кластеров данной установки вокруг экспериментального комплекса НЕВОД на крышах корпусов НИЯУ МИФИ, а также на земле.
Основными компонентами установки являются детекторы, состоящие из ФЭУ Philips XP3462 и сцинтилляторов. Известно, что световыход сцинтилляторов зависит от температуры внешней среды, поэтому для оценки энерговыделения необходимо наблюдать в реальном времени за изменением температуры в каждой детектирующей станции установки. Так же есть необходимость проводить измерения сигналов из детектирующих станций в различных режимах.
Управление измерительными режимами, первичная обработка данных и съем температурных показателей с термопар происходит в локальных пунктах (ЛП) при помощи блока электроники кластера детектирующей станции (БЭКДС).
Список литературы
1.И.А. Шульженко и др. Статус эксперимента НЕВОД-ШАЛ // Известия РАН. Серия физическая. 2015. т. 79, №3, с. 425.
2.Е.А. Задеба и др. Нейтринный водный детектор НЕВОД на поверхности Земли
//Ядерная физика и инжиниринг. 2011 т. 2, № 6, с. 483.
3.М.Б.Амельчаков и др. Координатный детектор ДЕКОР для исследования космических лучей под большими зенитными углами // Известия РАН. Серия физическая. т. 66, № 11, 2002, с. 1611.
_______________________________________________________________________
60 ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука»