Проекты ХХI века

Эксперимент LEGEND в Гран-Сассо:
с участием ученых ОИЯИ

Несмотря на объективные трудности, сотрудники ЛЯП ОИЯИ приняли определяющее участие в инсталляции первых 60 кг детекторов из обогащенного Ge-76 на установке LEGEND, расположенной в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Италия). Наши специалисты собирали гирлянды детекторов и изготавливали кожухи из высокочистого нейлона, применяемые для снижения радиоактивного фона эксперимента. Впервые был осуществлен монтаж полной системы активного аргонового вето, разработанной и созданной объединенной группой ученых из ОИЯИ и Мюнхенского технического университета.

После достаточно длительной подготовительной фазы эксперимент LEGEND перешел к финальной стадии - инсталляции первой партии детекторов и системы активного аргонового вето. Коллаборацией было принято решение вначале собрать 4 гирлянды детекторов (общая масса Ge-76 около 60 кг) из 12 запланированных с целью тестирования всех компонентов экспериментальной установки. Заметим, что при монтаже использовались финальные материалы, что позволит после набора данных в течение нескольких месяцев оценить реальный уровень радиоактивного фона. Также необходимо подчеркнуть, что уже сейчас масса детекторов превышает общую массу детекторов в предыдущем эксперименте GERDA более чем на 50 процентов. По окончании данного этапа мы планируем сборку всех имеющихся детекторов.

Для обеспечения сверхнизкого уровня радиоактивного фона установки было необходимо изготовить специальные нейлоновые кожухи, надеваемые на гирлянды детекторов. Как разработка технологии создания кожухов, так и само их производство являются одной из зон ответственности группы ЛЯП ОИЯИ в LEGEND. Первоначально мы планировали изготавливать все кожухи в чистой комнате в НЭОЯСиРХ ЛЯП, а затем отправлять их в Гран-Сассо в специальных герметично закрытых контейнерах, также разработанных нами. Однако в настоящее время доставка подобных контейнеров в Гран-Сассо стала практически неосуществимой. В связи с этим мы приняли решение о создании всех необходимых для эксперимента кожухов в чистой комнате в Мюнхенском техническом университете, с которым нас связывает длительное взаимовыгодное сотрудничество в рамках проектов LEGEND и MONUMENT. Затем мы собирались сами доставить кожухи в Италию и установить их. Все запланированное было успешно выполнено в мае текущего года в течение служебной командировки в Германию/Италию.

Параллельно с изготовлением кожухов вторая группа ученых из Дубны проводила в Гран-Сассо работы по монтажу германиевых детекторов в специальные низкофоновые капсюли и по ультразвуковой сварке контактов к ним, а также осуществляла тестовую сборку двух гирлянд детекторов.

В последнюю неделю пребывания при нашем непосредственном участии была успешно осуществлена финальная сборка 60 кг германиевых детекторов в 4 гирлянды, на которые были надеты привезенные из Мюнхена нейлоновые кожухи, и произведен монтаж системы активного аргонового вето. Теперь настало время набора первых экспериментальных данных, а затем, осенью 2022 года, мы планируем вернуться в Гран-Сассо, чтобы завершить инсталляцию всех имеющихся детекторов и запустить эксперимент LEGEND в полном масштабе.

Константин Гусев, Дания Зинатулина, Алексей Лубашевский,
Надежда Румянцева, Егор Шевчик,
фото: Enrico Sacchetti, Michael Willers, Brady Bos