Daniella Garcia Almeida, Kaliforniya Universiteti – Santa Cruz tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kompakt siqnal yolu və FPS oxuma ASIC daxil olmaqla, yığılmış aşkarlama sisteminin daşıyıcı PC lövhəsindəki mikroqrafı. Kredit: Fiziki İcmal Sürətləndiriciləri və Şüaları (2026). DOI: 10.1103/m79w-ft8t

Kaliforniya və Nyu Meksikodakı Kaliforniya Universiteti Santa Kruz və digər institutlardakı fiziklər yeni nəsil hissəcik sürətləndiricilərinə fundamental bioloji və kimyəvi prosesləri daha yaxşı aşkar etməyə, eləcə də materialşünaslıq və enerji tədqiqatları kimi vacib sahələri inkişaf etdirməyə imkan verəcək aşkarlama sistemi hazırlayıblar.

Kaliforniya Universitetinin iki kampusu və ABŞ-ın üç milli laboratoriyasından ibarət olan Advanced Accelerator Diagnostics Collaboration qrupu, yüksək sürətli şüa diaqnostikasına artan ehtiyacı həll etmək üçün bir araya gəldi. Bu sürətləndiricilər artıq saniyədə 120 impulsdan saniyədə 1 milyon impulsa keçərək cərəyan şüa diaqnostika sistemlərini gərginləşdirəcək. Nəticələr artıq Physical Review Accelerators and Beams jurnalında dərc olunub .

“Bu, həqiqətən də universitetlər və milli laboratoriyalar arasında əməkdaşlığın gücünü vurğulayır”, – deyə Eksperimental Fizika üzrə Uzun Ailə Professoru Bryus Şumm bildirib. “Əgər Lorens Berkli Laboratoriyasını, Los Alamosu, Kaliforniya Devisi və sair bu laboratoriyalardan hər hansı birini əlinizdən alsanız, bütün bunlar dağılardı.”

İllərdir davam edən bu əməkdaşlığın bəhrəsi, bu günə qədər qurulmuş ən yaxşı performansa malik yüksək bant genişliyinə malik hissəcik aşkarlama sistemindən başqa bir şey deyil. Sistem, süni almazları , xüsusi mikroçipləri və qabaqcıl montaj texnikalarını Menlo Parkdakı SLAC Milli Sürətləndirici Laboratoriyasında Linac Coherent Light Source II kimi qabaqcıl sürətləndiricilər tərəfindən atılan şüaların xüsusiyyətlərini ölçmək üçün hazırlanmış kompakt detektorda birləşdirir.Elektron kondisionerləşdirmə və idarəetmə üçün əlaqəli avadanlıqla birlikdə aşkarlama sistemi. Müəllif: Carolyn Lagattuta

Sürətə ehtiyac

Növbəti nəsil hissəcik sürətləndiriciləri inkişaf etməyə davam etdikcə, onlar zamanla bir-birinə daha yaxın olan yüklü hissəciklərin daha sürətli partlamalarına sahib olacaqlar. Bu o deməkdir ki, onlardan istifadə edən tədqiqatçılar bu şüaları ölçmək və onların xüsusiyyətlərini idarə etmək üçün yeni, daha sürətli yollar yaratmalı olacaqlar.

Şumm dedi: “Heç kim şüaları ölçə, diaqnoz qoya və sürətləndiricini idarə etməyə kömək edə bilən, həmçinin təcrübə aparanlara məlumatları açmağa kömək edə bilən şeylər qurmurdu”.

Şüa təkrarlanmasının bu yüksək sürətində – nəticədə saniyədə 1 milyard dəfədən çoxa çatdıqda – mövcud aşkarlama sistemləri sıradan çıxır. Bu maneəni aradan qaldırmaq üçün Advanced Accelerator Diagnostics Collaboration, sensor materialının özündən siqnalı oxumaq üçün istifadə olunan elektronikaya qədər bütün aşkarlama zəncirini yenidən dizayn etməyə başladı.

Şumm dedi: “Bu, siqnalın emalı üçün yeni bir yanaşma, eləcə də özümüz dizayn edib sonra xarakterizə etdiyimiz yeni bir inteqral dövrə çipi hazırlamağı tələb edirdi. Bütün bunları bir yerə toplayıb şüaya yerləşdirdiyimiz ilk dəfədir.”

Detektorun ilk tam sürətləndirici sınağı ötən ilin iyul ayında SLAC-da baş tutmuş və tədqiqatçılar sistemlərini 1 pikosaniyə davam edən elektron partlayışlarına məruz qoymuşlar.

Komanda müxtəlif iş şəraitində minlərlə şüa impulsu topladı və detektorun geniş dinamik diapazonda təxminən nanosaniyənin səkkizdə biri uzunluğunda ardıcıl olaraq təmiz, kəskin şəkildə müəyyən edilmiş siqnallar istehsal etdiyini aşkar etdi.

“O, son dərəcə yaxşı, gözlədiyimizdən daha yaxşı nəticə göstərdi”, – Şumm dedi. “Və təkcə bu deyil, həm də performansı təmiz hesablama gözləntilərimizlə müqayisə etsək, onlar heyrətamiz dəqiqliklə razılaşırlar.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

İrəliyə baxaraq

Əsas aşkarlama sistemi. Mərkəzin solundakı qara kvadrat romb sensordur.

Bu ilk sınaqlar yalnız başlanğıcdır və aşkarlama sisteminin ikinci versiyası hazırda 2026-cı ilin payızı üçün sınaq və inkişaf mərhələsindədir. Bu sınaqlarda kiçik almaz sensoru oxumaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmış və ötən yay sınaqdan keçirilmiş versiyadan daha sürətli siqnal cavabı təmin etməsi gözlənilən inteqrasiya olunmuş dövrə çipinin yeni versiyası istifadə olunacaq.

Yaxın gələcəkdə komanda detektorun qeyri-ixtisaslaşmış laboratoriyalar üçün “qoş və işlə” diaqnostika sistemi kimi istifadəsini və işləməsini asanlaşdırmağa ümid edir. Növbəti nəsil sürətləndiricilərdən başqa, bu yeni sistem potensial olaraq yüksək enerji fizikasında, qabaqcıl lazer idarəetmə sistemlərində və termoyadro enerjisinin inkişafında da tətbiq oluna bilər.

Şumm dedi: “Əşyalara nə qədər çox baxsaq, atom miqyasında şeyləri bir o qədər çox anlamalıyıq. Biz əşyaların necə inkişaf etdiyini – çox, çox sürətli zaman miqyasında necə dəyişdiyini anlamalıyıq.”