Сибирские ученые собрали и протестировали для СКИФа первый координатный детектор на полупроводниках – GINTOS, способный выдерживать очень высокие потоки энергии. Им оснастят исследовательскую станцию для изучения быстропротекающих процессов.
«Детектор GINTOS позволит исследовать реакцию материалов на импульсные тепловые и механические нагрузки. Это необходимо для понимания процессов, которые будут происходить, например, в строящемся термоядерном реакторе ITER при попадании раскаленной плазмы на вольфрамовую стенку. Вместе с тем детектор позволит исследовать распространение ударных волн и других динамических процессов в микросекундном диапазоне», – рассказал главный научный сотрудник ИЯФ, ведущий научный сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения ТГУ Лев Шехтман.
Для решения таких задач нужны быстродействующие сенсоры и специализированная электроника. Радиофизики из Томска разработали сенсоры на основе арсенида галлия, компенсированного хромом, которые будут производить съемку со скоростью до 10 миллионов кадров в секунду. Электронику разработали в ИЯФ.
«Полупроводниковые сенсоры преобразуют фотонный сигнал в электрический, а электроника регистрирует этот сигнал и передает изображение в компьютер», – прокомментировал руководитель команды разработчиков, заведующий лабораторией детекторов синхротронного излучения ТГУ Олег Толбанов.
На других синхротронах обычно используют кремниевые детекторы, но на СКИФе будут проводить эксперименты с излучением более высокой энергии, на которой у кремния низкая эффективность. Для таких сенсоров выбрали арсенид галлия, компенсированный хромом.
Ученым из Новосибирска и Томска нужно будет создать еще четыре детектора другого типа – для станции изучения быстропротекающих процессов.
Планируется, что Центр коллективного пользования «СКИФ» – первый в мире источник синхротронного излучения поколения 4+ будет введен в эксплуатацию под Новосибирском в 2025 году.