Баннер
СРОЧНО!

Домой Добавить в закладки Twitter RSS Карта сайта

Базовые установки, поляризованные пучки, спины... Печать
15.01.2016 09:33

В Доме международных совещаний Объединенного института ядерных исследований состоялась 44 сессия Программно-консультативного комитета (Programme Advisory Committee) по физике частиц.

Новая семилетка произрастает из нынешней

На сессии члены комитета говорили о текущем семилетнем плане ОИЯИ, который завершается в наступившем году, констатировали, что все рекомендации предыдущей сессии были приняты Ученым советом ОИЯИ и дирекцией.

Как отметил главный ученый секретарь Института Николай Русакович, основной акцент текущего семилетнего плана был сделан на коренное улучшение ситуации с базовыми установками.

– Не могу сказать, что мы все выполнили, потому что имеется относительно небольшая задержка со строительством фабрики сверхтяжелых элементов, также довольно существенное изменение произошло в планировании коллайдера НИКА.

Конечно, перечисленные позиции останутся в новой семилетке, но это уже будет их завершение, естественно, есть усовершенствование спектрометров на реакторе и т.д. Но так или иначе следующая семилетка, безусловно, произрастает из  нынешней.

Из совсем новых вещей, появившихся недавно в нашем плане и нашей работе, – это то, что мы называем Нейтрино-программа, где для нашего Института есть два ключевых проекта. Один связан с глубоководным детектором нейтрино на озере Байкал, и процесс уже пошел:  самый первый фрагмент установки работает. Второй – это специальный детектор на Калининской атомной станции, там тоже очень интересная программа. Вот это, пожалуй, самое новое из того, что будет развиваться, – уточнил Николай Артемьевич.

Собственно, процесс подготовки к новому семилетнему плану начался прошлым летом, когда на заседании программных комитетов прозвучали первые предложения, затем их  рассмотрел Ученый совет, Комитет полномочных представителей, финансовый комитет, кстати говоря, в Минске на последнем заседании КПП тоже слушали и читали первый драфт (проект) семилетнего плана.

– Нам было дано поручение всю работу завершить  через год, то есть в ноябре 2016 года, и  мы надеемся, что план к тому времени будет полностью сформирован и Комитет полномочных представителей его утвердит, – заключил главный ученый секретарь Института.

Нуклотрон-NICA

Нуклотрон – базовая установка ОИЯИ в Лаборатории физики высоких энергий, предназначенная для получения пучков многозарядных ионов, а также поляризованных дейтронов.

Заслушав доклад о прогрессе реализации проекта Нуклотрон-NICA, представленный заместителем начальника ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий Анатолием Сидориным, члены Программного комитета по физике частиц с удовлетворением отметили, что строительные работы уже начались и что дальнейший прогресс обеспечивается вводом в эксплуатацию нового ускорительного оборудования.

Как отметил докладчик Анатолий Сидорин, которого мы попросили рассказать о работах, связанных с нуклотроном и ускорителями,  НИКА именно такой проект, когда огромная группа людей делает общее дело.

– Может, оно не очень заметно для широкой общественности, но практически каждый месяц у нас вводится  в эксплуатацию новое оборудование, например, то, о чем я говорил сегодня. Мы спустили две секции для ускорителей, в 2015 году начато серийное изготовление магнита для Бустера, в этом же году подписан контракт по строительству здания и начаты строительные работы на площадке по строительству здания коллайдера, – прокомментировал Анатолий Олегович.

Что касается линейных ускорителей, которые являются частью комплекса НИКА, то их, уточнил ученый, два.

– Один для выполнения текущей программы на нуклотроне, где была большая пауза с экспериментами на поляризованных пучках, и сейчас сделан новый источник поляризованных ионов. Чтобы его эффективно эксплуатировать, нужно провести модернизацию существующего линейного ускорителя и высоковольтный трансформатор заменить на современный высокочастотный ускоритель.

Этот высокочастотный ускоритель был изготовлен в Снежинске на предприятии оборонной промышленности, спроектирован совместно МИФИ и Институтом теоретической экспериментальной физики. Испытан и настроен с точки зрения вакуумной радиотехники  в ИТЭФ. В октябре доставлен в Дубну, собран у нас, к нему был пристыкован источник, канал транспортировки низкой энергии.

Мы провели запуск ускорителя уже с пучком ионов. Следующим этапом будет установка на свое штатное место, и в будущем году планируем возобновить программу с поляризованными пучками на комплексе нуклотрона.

Второй – это новый ускоритель тяжелых ионов, перспектива развития которого несколько более длинная. В свое время мы проводили тендерное изготовление такого ускорителя, в котором,  кроме российских фирм (Россия выступала в коллаборации, Арзамас и ОИЯИ предлагали свой проект), участвовала немецкая, которая предложила более дешевый вариант, она в итоге и победила в тендере.

Кроме прочего, фирма имеет большой авторитет в мире, с ее участием было построено несколько десятков подобных ускорителей. В течение трех лет ускоритель был изготовлен, в сентябре 2015 мы получили последнюю поставку из Германии,  после чего начали сборку ускорителя.

– Чем еще интересен немецкий ускоритель?

– Наши немецкие коллеги отвечали также и за высокочастотный генератор для этого ускорителя, нашли производителя в Австралии. В сентябре приезжали представители австралийской фирмы и провели физический пуск ускорителя уже в Дубне. Дальнейшая судьба этого ускорителя: он будет инжектировать пучки тяжелых ионов в Бустер, из Бустера в нуклотрон, из нуклотрона в коллайдер.

– Строительство Бустера связано с изготовлением магнитной системы...

– В первую очередь это  примерно  107 проводящих магнитов,  и их изготовление начато в 2015 году, планируем завершение в 2017-м. К этому времени, соответственно, нам нужен линейный ускоритель, его ввод в эксплуатацию планируем завершить к середине 2016 года, чтобы набрать статистику...

– Эти два ускорителя являются частью комплекса НИКА и могут работать как отдельные физические установки?

– Конечно. НИКА – несколько условное понятие, в нее попадает очень много. Первый эксперимент, который будет проводиться в рамках проекта НИКА, не имеет никакого отношения к коллайдеру, это будет эксперимент на выведенном пучке нуклотрона барионной материи. Кроме прочего,  в рамках проекта НИКА планируют широкий набор прикладных исследований по испытанию элементов космической техники, и такая работа уже начата на нуклотроне.

Соответственно, ускорительные установки, которые мы создаем, позволят перекрыть очень широкий спектр параметров пучков, сортов пучков, начиная от нескольких нанонуклон.  Такие уникальные параметры, наверное, в настоящий момент не имеет ни один ускоритель, – заключил Анатолий Сидорин.

Получить пучок поляризованных дейтронов

Дейтрон – ядро тяжёлого изотопа водорода дейтерия, содержит один протон и один нейтрон.

Координатор сеансов на нуклотроне, начальник отделения №2 «Физики на ускорительном комплексе Нуклотрон-NICA» ЛФВЭ Евгений Строковский акцентировал внимание на том, что коллайдерный комплекс работает на основе нуклотрона.

– Работа  в настоящее  время, – уточнил он, – строится  на том, чтобы в будущем году у нас появился пучок поляризованных дейтронов, то есть мы должны ввести в действие источник поляризованных ионов, который нужен и сейчас для физики промежуточных энергий, и будет нужен для  НИКИ, потому что там есть большая часть физической программы, связанной  именно с исследованием поляризационных явлений.

Евгений Афанасьевич по нашей просьбе провел небольшой ликбез, рассказал, как действует нуклотрон (его кольцо, кстати, от легендарного синхрофазотрона), чтобы мы немного себе представили процесс...

– Сначала вы имеете, грубо говоря, пузырек с газом, например, или твердую мишень, в которую стреляете лазером, оттуда вылетают атомы, от которых нужно «отодрать» все электроны, ускорить на линейном ускорителе, и дальше пучок входит в нуклотрон, где подхватывается и ускоряется.

Кстати, он работает  как любой ускоритель на релятивистской энергии, по тому самому принципу, открытие которого праздновали год назад – принцип автофазировки. Частицы отклоняются в магнитном поле, идут по кругу, каждый раз проходя некий промежуток, частицы подстегиваются, увеличивают свою энергию.

А дальше надо работать с пучком, ведь само по себе ускорение физикам не очень-то и нужно, а нужна ускоренная частица. Поэтому   пучок выводится из  нуклотрона, и в нашем случае это выглядит так: из линейного ускорителя пучок спускается вниз, попадает в кольцо, ускоряется, затем поднимается вверх, выводится из ускорителя и направляется в наш будущий коллайдер  либо в экспериментальные залы, где  находятся экспериментальные установки.

А дальше он попадет в накопительные кольца НИКИ, там будет несколько часов крутиться в двух кольцах навстречу друг другу, и время от времени в определенных точках два пучка будут пересекаться, как на всех коллайдерных экспериментах.

– Что такое поляризованный пучок и так называемые поляризованные дейтроны? – напоследок поинтересовались мы.

– Почти у каждой частицы есть собственное количество движения – спин – это волчок. Обычно, если частицы неполяризованные, то в пучке волчки крутятся в разные стороны, как угодно. Ось вращения совершенно произвольная. Поляризованный пучок – это когда все волчки выстроены одинаково.

Задача источника – взять атом дейтрона, выстроить ядра дейтерия внутри атома в определенном направлении, потом «сдуть» все электроны, и вот такие дейтронные волчки запустить в линейный ускоритель, а дальше задача их ускорить, не разрушая, не изменяя направление оси вращения, а это и есть поляризованная частица.

Зачем они нужны  –  вы знаете из оптики: в поляризованном свете можно увидеть то, чего не увидишь в неполяризованном. К примеру, наш обычный свет неполяризованный, а вставьте кристалл кварца, после него он уже будет поляризованным, – подытожил Евгений Строковский.

44 сессия Программного комитета по физике частиц завершилась стендовыми докладами молодых ученых, дискуссией и принятием рекомендаций и предложений в повестку дня следующего заседания ПКК, которое состоится в июне этого года.

С заседания ПКК Татьяна Крюкова

Фото Елены Пузыниной

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

 
< Января 2016 >
П В С Ч П С В
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31

Простая математика
Данные с ЦБР временно не доступны. Приносим свои извинения за неудобство.
Встреча, Газета , Ооо