Якутская комплексная установка ШАЛ им. Д.Д. Красильникова

УНУ ЯКУШАЛ новая страница (перейти)

Якутская комплексная установка ШАЛ представляет собой стационарный научно-исследовательский полигон, расположенный в долине реки Лены в 55 км южнее г. Якутска (61.7о с. ш., 129.4о в.д., 110 м над уровнем моря, глубина атмосферы – 1020 г·см-2).

Установка предназначена для исследования космического излучения сверхвысоких энергий, достигающего атмосферы Земли. Изучаются развитие каскадных процессов в атмосфере Земли, а также характеристики первичного излучения: интенсивность, энергетический спектр, состав, источники (области), генерирующие частицы с энергией в сотни и тысячи раз превышающие энергии, достигнутые в настоящее время на современных ускорителях мира.
В 1972 Якутская установка была выделена в отдельное структурное подразделение Института и стала называться лабораторией комплексных измерений частиц сверхвысоких энергий (ЛКИЧСВЭ). В период 1972-1992 гг. лабораторией заведовал Егоров Т. А., затем  с 1992 по 2005г. —Колосов В.А. В 2005г. лаборатория КИЧСВЭ была преобразована в филиал института и заведующим был назначен Макаров И.Т.  Установка является самостоятельной хозяйственной структурой института со своим финансированием, автомобилями и гаражами. На территории имеется общежитие для сотрудников института, котельная, общая столовая,  на балансе 7 единиц техники, для обслуживания  станций наблюдений  на площади 12 км2. Общее число сотрудников станции 26, из них 17 человек являются инженерными сотрудниками

Краткое описание методики

При вхождении частицы космического излучения в атмосферу Земли и ее неупругом взаимодействии с ядром атома воздуха возникают потоки вторичных частиц за счет ядерного и электромагнитного каскадов. Таких вторичных частиц в одном событии может быть от 106 до 1011 которые покрывают площади до 5 км в диаметре. Такой поток вторичных частиц называют широким атмосферным ливнем (ШАЛ). Именно это обстоятельство позволяет вести регистрацию ШАЛ установками с сетью детекторов, раздвинутых на относительно большие расстояния друг от друга, и контролировать площади в десятки и более квадратных километров. Одной из таких крупных установок в мире является Якутская комплексная установка ШАЛ.

Основные характеристики установки:

  • Энергетический диапазон исследуемых частиц — 1015— 1020 эВ;
  • Контролируемая площадь (светосила установки) — 12 км2 (18 км2 до 1990 г.);
  • Измеряемая доля энергии ливневого каскада — 90%.
Схема расположения детекторов и электроники в станции наблюдения

Схема расположения детекторов и электроники в станции наблюдения

Электронно-фотонная и мюонная компоненты вторичных частиц измеряются детекторами на основе пластических сцинтилляторов толщиной 5 см и площадью 2 м2 каждый. Такие детекторы находятся в станциях наблюдений, образующих правильные треугольники со сторонами 500 и 1000 м. В центре установки имеется сгущение станций с раздвижениями от 50 до 250 м.
В настоящее время 49 станций, участвующих в отборе событий, расположены в круге радиусом 2 км, так чтобы образовывалась сетка из правильных треугольников. На 19-ти станциях в круге радиусом 1 км помимо сцинтилляционных счетчиков установлены приемники черенковского излучения ШАЛ — черенковские интегральные детекторы. Черенковское излучение ШАЛ в атмосфере Земли регистрируется в безлунные ночи оптическими приборами с площадью фотоприемников 176 см2, расположенными на большинстве станций.
На расстоянии 0.5 км от центра установлены 3 мюонных детектора с площадью 20 м2 каждый, в центре установки расположен большой мюонный детектор с площадью 200м2.
Также на расстоянии 0.5 км от центра находятся 3 дифференциальных черенковских детектора (камеры обскура), для исследования профильного развития ливня
Всего на установке имеется более 400 детекторов разного типа. Сбор данных и контроль за работой установки осуществляется круглосуточно под управлением компьютеров на протяжении 8-9 месяцев в году (кроме лета).

В настоящее время Якутская установка ШАЛ является единственной в России и одной из крупнейших установок в мире, ведущих исследования в области энергий выше 1017 эВ. Основное и существенное её отличие от зарубежных аналогов — комплексность измерений характеристик ШАЛ. Только на Якутской установке ШАЛ реализовано одновременное измерение трех главных компонент ливня: потоков электронов, мюонов и излучения Вавилова — Черенкова частицами ШАЛ в атмосфере

 

Руководитель

Персонал

Алексеев Александр Кузьмич
ведущий инженер-энергетик
Атласов Евгений Александрович
инженер-электроник 2 категории
Болотников Николай Григорьевич
инженер-электроник 1 категории
Босиков Александр Васильевич
инженер-электроник 2 категории
Васильев Никита Никитич
слесарь-сантехник 5 разряда
Герасимова Наталья Сергеевна
инженер-программист 1 категории
Евсеев Семён Егорович
водитель автомашины
Иванова Сардана Григорьевна
уборщица служебных помещений
Кардашевский Дмитрий Николаевич
ведущий инженер-энергетик
Соколов Валентин Георгиевич
ведущий инженер по организации труда
Стручков Георгий Георгиевич
ведущий инженер-электроник
Яковлев Борис Борисович
ведущий инженер-электроник