Італійські фізики, за підтримки Національного інституту ядерної фізики в Генуї, розробили алмазний детектор для вимірювання потоку нейтронів. Пристрій, який може знайти застосування в термоядерних реакторах, було описано в доповіді на конференції ANIMMA 2015, з його змістом можна ознайомитися на сайті arXiv.org.
Автори роботи запропонували використовувати для нейтронного детектора алмази, вирощені методом хімічної облоги з газової фази. На відміну від кремнію, що традиційно використовується в детекторах, вони володіють в 5 разів більшою шириною забороненої зони. Завдяки цьому, детектори на основі алмазів виявляють набагато менший рівень темнового струму, що викликається, зокрема, теплом навколишнього середовища. Крім того, стійкість алмазів до радіації на порядок вища, ніж у кремнію.
Детектор являє собою пристрій, що складається з двох частин. Перша - двошарова платівка, в якій поверх шару тонкого алмазу нанесений шар поліетилену, що працює як конвертор. Він перетворює потік нейтронів на протони за рахунок зіткнення перших з атомами, складовими полімерів. Потім, після невеликого проміжку розташовується другий алмазний шар, товщиною в 20-60 разів більше, ніж перший. Вибиті протони «віддачі», потрапляючи в ці шари, викликають в ньому поділ зарядів, який фіксується за допомогою металевих контактів.
Це не перший прототип алмазного детектора, однак новим ключовим інженерним рішенням, за словами авторів, є наявність порожнини між алмазними пластинами. Дистанціювання другої алмазної пластини від першої дозволяє вченим зчитувати дані тільки від тих протонів віддачі, які рухаються перпендикулярно пластині, зменшити шум від упругого розсіювання нейтронів. Подібна схема називається телескопом протонів віддачі.
Нова розробка призначена для виявлення і вимірювання потоку нейтронів, що утворюються в результаті ядерних реакцій, таких як злиття ядер дейтерію і тритію. Саме на цьому процесі працюватиме споруджуваний зараз міжнародний експериментальний термоядерний реактор ІТЕР.