Московское АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» (входит в Объединенную двигателестроительную коропорацию Госкорпорации Ростех) произвело отжиг магнитных экранов для оптических модулей Байкальского глубоководного нейтринного телескопа в интересах Института ядерных исследований Российской Академии Наук. Проведенные заказчиком измерения магнитометрических характеристик подтвердили высокие эксплуатационные свойства 30 экранов из пермаллоевого сплава.
Глубоководный нейтринный телескоп мультимегатонного масштаба «Дубна» на озере Байкал является уникальным экспериментальным комплексом, предназначенным для исследования природного потока нейтрино высоких энергий. «Дубна» - первый кластер создаваемого нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector). Кластер «Дубна» содержит 192 оптических модуля, размещенных на 8 вертикальных гирляндах (длиной 345 м каждая), погруженных на глубины до 1300 м.
 |
| Монтаж гирлянды оптических модулей |
| Источник: http://www.uecrus.com/ |
Байкальский телескоп является одним из трех наиболее крупных детекторов нейтрино в мире и одним из двух наиболее мощных детекторов нейтрино высоких энергий в Северном полушарии.
Пермаллоевый сплав - это прецизионный железно-никелевый сплав с определенными магнитными свойствами, используется в слабых магнитных полях. Во время механической обработки пермаллой частично теряет магнитные свойства, восстановить которые возможно при помощи высокотемпературного отжига 1100-1300о С в вакуумных печах. Оборудование термического цеха «Салюта», на котором производились работы, позволяет выполнять заказы, требующие особого режима термообработки, в том числе выдерживать температурный режим, определенную степень вакуума, скорость подогрева и охлаждения.
«Совместная работа с Институтом ядерных исследований РАН – новое и перспективное направление для «Салюта». – говорит заместитель генерального директора-управляющий директор АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» Виталий Клочков. – Наше предприятие, для которого традиционной специализацией является разработка и производство газотурбинных двигателей, готово предложить освоенные в ходе реализации двигателестроительных проектов технологии для использования в других областях, в том числе, в интересах исследований фундаментальной науки. До конца этого года «Салюту» предстоит выполнить отжиг еще 300 экранов. Наше сотрудничество с российскими учеными продолжится и в следующем году».
Технология, примененная при отжиге экранов для нейтринного телескопа, была разработана и отработана специалистами «Салюта».
«Оптический модуль Байкальского телескопа – базовый элемент, который регистрирует черенковский свет, возникающий в воде при прохождении электрически заряженной релятивистской частицы. – говорит научный сотрудник лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий Института ядерных исследований РАН, куратор работы по отжигу магнитных экранов Александр Дорошенко. - Основная задача телескопа – восстановить направление прихода таких частиц. Для этого нужно иметь отклики из разных геометрических точек. Имея время и амплитуду сигнала, возникающего в ячейках огромной пространственной решетки, размещенной в водах озера на большой глубине порядка 1 километра, можно решить задачу восстановления и получить искомое направление».
Оптические модули подвешены на вертикальных тросах длиной более километра.
 |
| Оптический модуль глубоководного нейтринного телескопа |
| Источник: http://www.uecrus.com/ |
«Чувствительный элемент (фотоэлектронный умножитель) – это электровакуумный прибор диаметром 25 сантиметров, оснащенный системой фокусировки фотоэлектронов и размещенный в прозрачном стеклянном корпусе. – рассказывает Александр Дорошенко. - Система фокусировки подвержена влиянию магнитного поля. То есть если вертикально ориентированный фотоумножитель повернуть вокруг своей оси, то амплитуда сигнала, который мы будем иметь, при одном и том же исходном световом импульсе будет разная. Чтобы минимизировать этот эффект и свести его практически к нулю, используются как раз магнитные экраны из пермаллоевого сплава 79НМ, поскольку это магнитно-мягкий сплав, который позволяет ослабить в пять и более раз влияние слабого магнитного поля. При этом экран выполнен из тонкой проволоки в виде сетки полусферической формы и не препятствует прохождению света на чувствительную поверхность фотоэлектронного умножителя».