Комбинированный Трековый Детектор Переходного Излучения (Transition Radiation Tracker - TRT), являющийся частью внутреннего детектора ATLAS и предназначенный для измерения импульсов частиц и их идентификации (используя явление переходного излучения), впервые предложен в МИФИ.
Основной регистрирующий элемент – тонкостенная газонаполненная дрейфовая трубка диаметром 4 мм и длиной от 40 до 150 см. Их число в TRT около 400 тыс. шт. Сложная структура пленки для стенки-катода и состав рабочего газа обеспечивают способность трубок работать в условиях экстремально высоких радиационных загрузок эксперимента ATLAS без ухудшения характеристик – т.н. «старения» – при интегральных дозах облучения заряженными частицами до 10-20 Мрад и потоках нейтронов за 10 лет работы около 1014 см-2.
Уникальная многослойная пленка на основе полиимида разработана в МИФИ совместно с НПО «Пластик» (Москва) и изготовлена на химических предприятиях гг. Москвы и Владимира в объеме, необходимом для производства всего TRT (более 10 тыс. кв. м).

Для измерений на пучках частиц и испытаний на радиационное старение в МИФИ было изготовлено более 10 прототипов TRT. Изучение старения дрейфовых трубок в экстремально больших радиационных полях позволило выбрать из 15 различных сортов проволоку (диаметром 30 мкм), устойчивую к воздействию крайне агрессивной среды эксперимента ATLAS



Повреждение золотого покрытия проволоки

Осаждение кристаллов окиси вольфрама

Проволока после облучения в контролируемых условиях без повреждений

Работа TRT в эксперименте ATLAS предполагает отсутствие
доступа к прибору в течение многих лет. Поэтому, для обеспечения работоспособности разработаны уникальные высоковольтные предохранители, отключающие группы дрейфовых трубок при повреждении анодной проволоки. Их производство
(около 50 тыс. штук) в настоящее время запущено в МИФИ.

         
   


   
         

Для обеспечения работы TRT применяется газовая смесь на основе ксенона. Состав и чистота рабочего газа (объем около 3 м3) должны обеспечиваться циркуляционной газовой системой, которая разрабатывается в МИФИ совместно с ЦЕРН.
МИФИ является головным институтом по двум проектам Международного Научно-Технического Центра: №441 «Разработка технологии нового поколения детекторов частиц для экстремально высоких радиационных полей» 1998-2001 гг. и №1800р «Изготовление, сборка и испытание торцевых частей Детектора Переходного Излучения TRT для эксперимента ATLAS на БАК ЦЕРН» 2000-2004 гг. с общим объемом финансирования 2,5 млн. долл.

Кроме МИФИ, участниками проектов являются: завод «Машиностроитель» г.Пермь (со стороны индустрии РФ), а также ПИЯФ РАН и ОИЯИ (г. Дубна).

В рамках этих проектов МИФИ осуществляет координацию работ по производству высокотехнологичных сверхлегких и в то же время прочных углепластиковых колец на з-де «Машиностроитель» и дальнейшей полной сборке и тестированию готовых модулей детектора.

      

А так должно выглядеть во внутреннем детекторе эксперимента ATLAS событие распада искомого Хиггс-бозона на 4 электрона. Внешняя часть рисунка показывает информацию, полученную с TRT, где хорошо видны траектории электронов, отличающиеся большим числом сигналов переходного излучения, отмеченных здесь красным цветом.