Laboratorij za astrofiziko osnovnih delcev

Osnovne raziskave

Osnovne raziskave v laboratoriju so tesno povezane z delom mednarodnih kolaboracij na področju fizike kozmičnih žarkov in fizike osnovnih delcev.

• Mednarodna kolaboracija Pierre Auger raziskuje lastnosti in išče izvore kozmičnih žarkov ekstremnih energij. Ko delec z energijo nad 10¹⁹ eV prileti v zgornje plasti ozračja, pri trkih z molekulami zraka nastane plaz nabitih sekundarnih delcev, ki se na tleh lahko razprostira tudi čez 40 in več kvadratnih kilometrov. Te plazove opazujemo na observatoriju v Argentini z mrežo 1600 talnih detektorjev, oddaljenih drug od drugega 1.5 kilometra in razporejenih preko površine 3000 kvadratnih kilometrov, ter 24 posebnimi teleskopi za detekcijo fluorescence, kar omogoča hibridno tehniko meritev. Glavni prispevek sodelavcev LAOD je študij razvoja pljuskov kozmičnih žarkov v zemeljski atmosferi z metodo Monte-Carlo, razvoj merilnega sistema za spremljanje atmosferskih parametrov za detektor fluorescence in razvoj sistema za sprotno zajemanje podatkov. Kratka predstavitev Projekta Pierre Auger v filmih: 1, 2, 3, 4, 5, 6
• Kolaboracija Belle - njen cilj so meritve kršitve simetrije CP pri razpadih mezonov B. Eksperiment poteka v sklopu trkalnika z asimetričnimi energijami trkajočih e⁺ in e^- in visoko luminoznostjo (KEKB) v japonskem centru za fiziko visokih energij (KEK).
• Raziskave s sinhrotronsko svetlobo, ki so tudi sestavni del aktivnosti laboratorija, so na prvem mestu posvečene določanju atomske oziroma molekularne strukture novih materialov z rentgensko absorpcijsko spektroskopijo (metodi EXAFS in XANES). Vzporedno poteka eksperimentalni študij kolektivnih procesov ob fotoefektu v prostih in vezanih atomih, ki je namenjen izboljšanju natančnosti in zanesljivosti obeh absorpcijskih metod. Pri raziskavah sodelujemo z več domačimi in tujimi laboratoriji s področja materialov, kemije, fizike, farmakologije, raziskav okolja in ohranitve kulturne dediščine. Meritve izvajamo v sinhrotronskih laboratorijih HASYLAB v Hamburgu, ESRF v Grenoblu, SRS Daresbury in ELETTRA v Trstu.

Razvojne raziskave

Tovrstna dejavnost laboratorija je usmerjena v razvoj novih detektorskih tehnik v astrofiziki osnovnih delcev in v znanosti o okolju. Raziskave potekajo predvsem na področju superprevodnih detektorjev in detektorjev za zaznavanje onesnaženja zraka in lastnosti atmosfere na daljavo. V sklopu raziskav s sinhrotronsko svetlobo pa smo doslej sodelovali pri razvoju več tehnološko pomembnih materialov, kot so npr. mikroporozni katalizatorji, supraprevodne in feroelektrične keramike, surfraktanti, zaščitne prevleke, nanostrukturni materiali in nekatere farmakološko pomembne makromeolekule. Aktivno sodelujemo tudi pri iskanju rešitev pri onesnaženju okolja s težkimi kovinami in pesticidi in pri projektu ohranjanja dokumentov iz kulturne dediščine.