Проект посвящен поиску специфического искажения спектра электронов в распадах трития, возникающего благодаря гипотетической примеси стерильных нейтрино с массами в диапазоне 1-10 кэВ.
Для указанных масс искажение распространяется на весь спектр, что позволяет использовать детекторы с относительно невысоким (порядка 10-15%) энергетическим разрешением. Для регистрации электронов планируется использование классического газового пропорционального счетчика. Очевидным преимуществом газового счетчика в случае с тритием служит естественное совмещение источника с мишенью, что, в сочетании с низким порогом (вплоть до 0.2 кэВ), дает возможность регистрации практически всего спектра энерговыделений. Благодаря этому преимуществу, газовые детекторы неоднократно выбирались для измерения спектра трития. Предлагаемый для данной работы счетчик имеет специальную конструкцию - выполняется из кварцевого стекла, с нанесением на внутреннюю поверхность тонкой углеродной пленки, служащей катодом. Цельнопаяный кварцевый корпус обеспечивает, по сравнению с традиционными методами изготовления пропорциональных счетчиков, радикальное улучшение надежности и стабильности работы, а также возможность работы со счетчиком в широком диапазоне температур - вплоть до 400 oC.
Отличительной особенностью предлагаемого эксперимента служит возможность долговременных измерений в условиях высокой скорости поступления событий - порядка 1 МГц. Возможность длительного стабильного набора данных с высокой скоростью счета распадов трития в пропорциональном счетчике обеспечивается, с одной стороны, подбором условий работы счетчика (оптимальная газовая смесь, не склонная к деградации, термостабилизация счетной аппаратуры и источников высокого напряжения и т.д.). С другой стороны, уровень развития современной цифровой обработки сигналов позволяет обеспечить накопление значительных объемов данных при сверхвысоких скоростях счета детекторов, недоступных еще несколько лет назад. При этом не представляет технических затруднений запись формы каждого токового сигнала от счетчика, превысившего предустановленный порог, с дискретизацией порядка 1 нс. Планируемый эксперимент позволит повысить чувствительность к примеси гипотетических стерильных нейтрино на 1-2 порядка величины по сравнению с результатами других мировых экспериментов по прямому поиску.
На этом ресурсе вы сможете поближе познакомиться с техникой предлагаемого эксперимента, увидеть изображения цельнопаяных пропорциональных счетчиков, выполнямых из кварцевого стекла. Изложенные здесь основы техники длительных измерений коротких импульсных сигналов, поступающих со скоростью порядка 1 МГц, могут оказаться полезными и для других приложений.
Эксперимент предполагается проводить в Институте ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН), расположенном в г. Троицк на 42 км Калужского шоссе. Основные работы планируются на базе Лаборатории исследований редких процессов (ЛИРП) Отдела экспериментальной физики (ОЭФ).