A CERN-ben (Európai Nukleáris Kutatási Szervezet) végzett kísérletek, azaz a Nagy Hadronütköztető (LHC) segítségével történő részecskeütköztetések célja, hogy feltárják az anyag építőköveit és a fizika alapvető törvényeit. A nagyenergiás részecskefizikai kísérletekben egyre nagyobb jelentősége van az események pontos időbeli elkülönítésének. A CERN High-Luminosity Large Hadron Collider (HLLHC) programjában a megnövelt ütközési intenzitás komoly kihívást jelent a napjainkban használt mérőeszközöknek, detektoroknak.
Az HL-LHC működésének egyik legnagyobb kihívása, hogy sok részecskeütközés jelei átfedik egymást időben és térben, a pontos időinformáció hiányában a kutatók nem tudják elvégezni a részecskepályák rekonstruálását és a fizikai mennyiségek meghatározását. Egy nagy pontosságú időmérő detektor azonban képes az események időbeli szétválasztására, így a cél innentől nem is lehet más, minthogy pontosan meghatározzák ezeket az eseményeket, ezzel lehetőség nyílhat eddig rejtve maradt finom fizikai jelenségek megfigyelésére is.
A Debreceni Egyetem kutatói egy olyan, úgynevezett kristály–SiPM alapú detektort vizsgáltak és teszteltek, ami rendkívül gyors elektromos jelelőállításának köszönhetően képes a detektoron áthaladó töltött részecske beazonosítására is. A szakemberek a mérések és a szimulációk során olyan fejlesztési irányokat határoztak meg, melyekkel minden eddiginél pontosabban határozhatóak meg az egy időben történő részecskeütközések és azok bomlástermékei.
A detektorrendszert részecskenyalábokkal és pikoszekundumos lézerekkel is megvizsgálták.
- Ezek a mérések lehetővé teszik a kiolvasó elektronika és az érzékelők időbeli válaszának pontos, reprodukálható jellemzését, valamint az egyes fejlesztési lépések hatásának közvetlen összehasonlítását. Az itt vizsgált technológiák és mérési módszerek emellett ténylegesen alkalmazásban vannak orvosi képalkotó rendszerekben, ahol a javuló időfelbontás növeli a kép kontrasztját és csökkenti a szükséges sugárterhelést – fogalmazott a vizsgálatokat vezető Ujvári Balázs, a Debreceni Egyetem Informatikai Kar Adattudomány és Vizualizáció Tanszékének adjunktusa.
A szakember hozzátette, hogy az alapkutatás során fejlesztett detektortechnológia közvetlen kapcsolatban áll a nagyenergiás fizikai kísérletekkel és a gyakorlati, társadalmi haszonnal járó alkalmazásokkal.
A kutatást a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal támogatta (2021–4.1.2–NEMZ_KI–2024–00045).
Sajtóközpont – BZ
Időn és téren átnyúló detektorvizsgálat
Olyan innovatív detektortechnológia fejlesztéséhez járultak hozzá alapkutatásukkal a Debreceni Egyetem és a HUN-REN ATOMKI kutatói, mellyel jelentős előrelépés érhető el például az orvosi képalkotó rendszerek fejlesztésében. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a vizsgált nagy pontosságú időmérő detektor a nagyszabású fizikai kísérleteknél és a lakosság által használt alkalmazásoknál is ugyanolyan jól használható.
Last update:
2026. 01. 23. 08:55