Новосибирские учёные готовят лучший в мире аэрогель

Специалисты из Института ядерной физики СО РАН им. Г.И.Будкера (ИЯФ СО РАН) и Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН) создадут блоки аэрогеля для эксперимента CLAS12, который проводится в Национальной лаборатории Томаса Джефферсона (США, Вирджиния). Российский аэрогель обладает лучшими в мире характеристиками для создания черенковских детекторов с требуемыми для эксперимента CLAS12 параметрами. В частности, он имеет высокую прозрачность и сделан в форме больших блоков, поэтому выбор был сделан в пользу новосибирского производства.

Новосибирский аэрогель обладает рядом уникальных свойств и для эксперимента CLAS12 подходит лучше любых аналогов

Одной из основных целей эксперимента CLAS12 является изучение свойств адронов. В таких экспериментах аэрогель применяется в детекторах черенковских вспышек. Заряженная частица во время прохождения через аэрогель образует фотоны, которые регистрируются высокочувствительными детекторами. По свойствам этих фотонов можно определить параметры исследуемых частиц.

Проблема таких исследований в том, что требуются крупные блоки аэрогеля с большим показателем преломления и очень высокой прозрачностью, так как вспышки слабые. Российские ученые разрабатывали такой аэрогель в течение многих  лет, в итоге был создан уникальный материал, представляющий собой твердое вещество с рекордно низкой плотностью (на 99% это воздух). В аэрогеле крохотные частицы диоксида кремния соединены в хаотические цепочки, образуя сеть мезопор.

Российский аэрогель обладает высокой прозрачностью

Блоки новосибирского аэрогеля общим объемом 1000 литров уже используются в детекторе КЕДР коллайдера ВЭПП-4М ИЯФ СО РАН.

По сообщению Федерального агентства научных организаций (ФАНО России), экспериментальная программа спектрометра CLAS12 охватывает многие области адронной физики. Ключевой задачей эксперимента будет исследование трехмерной структуры протонов и нейтронов. Для этого пучок электронов с энергией до 11 ГэВ направят на мишень из водорода или дейтерия. В подобных экспериментах необходима идентификация адронов. Для этого будет применяться детектор из российского аэрогеля.