На сессиях ПКК

Семилетний план, комплекс NICA и другие проекты

23 января в Доме международных совещаний состоялась 57-я сессия Программно-консультативного комитета по физике частиц.

В связи с трудностями авиаперелетов членов ПКК заседание было проведено в формате видеоконференции с сокращенной повесткой дня. Небольшое количество докладов также связано с обсуждением Семилетнего плана - в данный момент определяются магистральные направления, а конкретные темы исследований будут представлены на следующих сессиях.

Открыл заседание председатель комитета профессор И.Церруя, который сообщил информацию о выполнении рекомендаций предыдущей сессии ПКК.

Членами ПКК была отмечена важность заявления Комитета полномочных представителей ОИЯИ о сохранении единства Института, его научной миссии и международного партнерства в мирных условиях, принятого на внеочередной сессии КПП 21 марта 2022 г. Полностью поддержаны действия дирекции ОИЯИ, подчеркивающие международный статус Института, по преодолению современных трудностей.

Доклад о резолюции 132-й сессии Ученого совета (сентябрь 2022 года) и решениях Комитета полномочных представителей правительств государств - членов ОИЯИ в 2022 году сделал вице-директор ОИЯИ В.Д.Кекелидзе. Второй его доклад был посвящен Семилетнему плану развития ОИЯИ на период 2024-2030 гг.

Участники заседания одобрили подробную презентацию проекта нового Семилетнего плана и решительно поддержали обозначенные приоритеты в области физики элементарных частиц и релятивистской физики тяжелых ионов. А именно: реализацию физической программы исследования барионной материи и фазовых переходов на экспериментальных установках BM@N и MPD после запуска комплекса NICA; создание первой очереди экспериментальной установки SPD для исследований в области спиновой физики; запуск и поддержку международной пользовательской программы междисциплинарных прикладных исследований на базе NICA, создание пользовательской инфраструктуры ARIADNA; развитие международного сотрудничества по крупным проектам ОИЯИ: BM@N, MPD, SPD, Baikal-GVD.

Повторно высказана рекомендация по привлечению персонала ЛФВЭ для своевременного завершения строительства комплекса NICA, а также внешних сотрудников для укрепления межлабораторного сотрудничества на комплексе NICA и внутренних экспериментах.

Далее были представлены отчеты о текущих работах на ускорительном комплексе NICA. Для журналистов А.О.Сидорин прокомментировал последние достижения:

"Сейчас мы проводим пуско-наладочные работы на ускорительном комплексе Лаборатории физики высоких энергий. В настоящий момент этот комплекс включает в себя источник специализированных тяжелых ионов, тяжелоионный линейный ускоритель, два циклических сверхпроводящих ускорителя и существенно модернизированный канал транспортировки пучка. Задачи сеанса - обеспечение совместной работы всех установок и стабильная эксплуатация комплекса в течение длительного времени при выполнении физических экспериментов. В первой части мы отработали примерно 24 дня для эксперимента SRC (Short-Range Correlation, корреляции на малых расстояниях), который реализовывался большой международной коллаборацией. В данный момент мы работаем на коллаборацию BM@N. Для SRC использовались ионы углерода, сейчас - тяжелые ионы ксенона.

Следует отметить проблемы, которые пришлось решать с ускорителем. Во-первых, на тяжелых ионах комплекс работал еще при старой инжекционной цепочке, когда инжекция с линейного ускорителя осуществлялась прямо в Нуклотрон. Интенсивность пучка составляла 10⁵ ионов за цикл ускорения. Сейчас, благодаря модернизации комплекса и включению новых элементов, мы в сто раз увеличили интенсивность. Конечно, не все получилось так хорошо, как планировали. Пуско-наладочные работы обеспечили интенсивность, достаточную для работы всех систем диагностики и дальнейшей стройки ускорительного комплекса. И вот уже больше месяца набирается статистика для эксперимента BM@N".

В докладе "Реализация проекта "Нуклотрон-NICA" А.О.Сидориным были представлены итоги третьего, рекордного по длительности, пусконаладочного сеанса, который проходил со 2 января по 1 апреля 2022 года. Длительность четвертого сеанса, который начался 20 сентября 2022 г. и проходит по сей день, зависит от того, как быстро наберут статистику участники коллаборации BM@N (планируется 500 млн событий).

Комитет высоко оценил интенсивную работу ускорительного комплекса ЛФВЭ по экспериментальной программе на установках SRC и BM@N и поздравил команду NICA с успешным введением в строй и совместной эксплуатацией нескольких элементов ускорителя - источника ионов, линейного ускорителя тяжелых ионов, бустера, Нуклотрона и модернизированной 136-метровой линии транспортировки пучка в экспериментальном корпусе, а также установкой всех дипольных сверхпроводящих магнитов в арках тоннеля коллайдера.

Главный инженер ЛФВЭ Н.Н.Агапов представил отчет "Развитие инфраструктуры, включая Нуклотрон". Отмечено, что на главной трансформаторной подстанции "Дубна" произведена замена трансформаторов, что позволило увеличить мощность до 40,8 МВт. Это полностью отвечает потребностям мегапроекта NIСA. Проведение окончательных пуско-наладочных работ планируется по окончании текущего ускорительного сеанса. На криогенном комплексе введены в эксплуатацию крупнейший в России ожижитель гелия производительностью 1000 литров в час и охладитель для бустера мощностью 2000 Вт. На завершающем этапе находится строительство здания коллайдера, что позволит установить оборудование коллайдера, детектор MPD и систему электронного охлаждения.

Исполняющий обязанности лидера коллаборации MPD В.Г.Рябов (ПИЯФ) рассказал о ходе работ по проекту. Производство всех компонентов для первой стадии конфигурации детектора MPD идет успешно. Продолжается ввод в эксплуатацию время-проекционной камеры и времяпролетной подсистемы со считывающей электроникой, сборка должна быть завершена в 2023 г. В России и Китае изготовлены 1600 модулей электромагнитного калориметра. Началась пробная сборка первых полусекторов, планируется, что к ноябрю 2023 года будет готово 16 из 25 секторов детектора ECAL. Предпринимаются попытки изготовить в России 400 дополнительных модулей для установки в детектор до начала его эксплуатации. Наиболее важными задачами в первой половине 2023 года будут охлаждение, подача тока и испытания большого сверхпроводящего соленоида MPD с последующими измерениями магнитного поля. Эксперты ПКК поздравили коллаборацию MPD с нахождением жизнеспособных решений критических проблем, возникающих при изготовлении, сборке и вводе в эксплуатацию элементов детектора.

ПКК высоко оценивает прогресс в реализации проекта BM@N, отчет по которому был представлен начальником отдела ЛФВЭ М.Н.Капишиным. Важным этапом проекта является физический эксперимент с пучком ксенона, взаимодействующим с мишенью CsI, который начался в ноябре и продолжится до конца января. Система сбора данных уже зафиксировала более 300 миллионов взаимодействий Xe+CsI. Эксперимент проводится с полным набором детекторов. Членами ПКК отмечена успешная работа вакуумной линии пучка, которая значительно уменьшила фон пучка в детекторах BM@N. М.Н.Капишин также отметил, что в международную коллаборацию эксперимента сегодня входят 184 участника из 10 институтов трех стран.

Лидер коллаборации SPD А.В.Гуськов представил доклад о техническом проекте детектора. Комитет признает прогресс, достигнутый коллаборацией в подготовке технического проекта на основе результатов, полученных в ходе разработки и тестирования прототипов подсистем SPD. Была выбрана классическая магнитная система с соленоидным магнитом. Ожидается, что проект SPD будет реализован в два этапа. Базовая конфигурация будет использоваться для измерений с поляризованными пучками протонов и дейтронов при низких энергиях столкновения и светимости ниже номинальной. На втором этапе будет создана полная конфигурация, необходимая для реализации основной задачи SPD - изучения поляризованной глюонной структуры нуклонов.

Рекомендовано актуализировать проект с учетом наличия материалов и оборудования, их стоимости на данный момент, а также создать экспертный комитет для тщательной проработки техпроекта.

В соответствии с просьбой, прозвучавшей на 55-й сессии, ПКК заслушал отчеты о ходе работы двух групп ОИЯИ, участвующих в проектах T2K-II и COMET.

С докладом о ходе участия ОИЯИ в проекте Т2К-II выступил начальник отдела ЛЯП Ю.А.Давыдов. За последние 1,5 года группа ОИЯИ внесла свой вклад в модернизацию ближнего детектора ND280 эксперимента Т2К, участвовала в сборке детектора в J-PARC и в разработке системы калибровки SFGD. Эти работы получили высокую оценку ПКК, рекомендовано продолжить участие ОИЯИ во второй фазе эксперимента Т2К-II до конца 2024 г. с рейтингом Б.

Отчет об участии ОИЯИ в проекте COMET в J-PARC представил начальник сектора ЛЯП З.Цамалаидзе. В 2022 г. физики ОИЯИ внесли значительный вклад в разработку и изготовление нескольких детекторных подсистем для начальной фазы эксперимента COMET. Участниками сессии ПКК признается ведущая роль группы ОИЯИ в разработке и создании основных подсистем детектора COMET, с удовлетворением отмечено участие сотрудников Института в структурах управления коллаборации COMET, рекомендовано продолжить проект до конца 2024 года с рейтингом А.

Далее прозвучали доклады о научных результатах, полученных группами ОИЯИ в экспериментах на LHC: ALICE, ATLAS, CMS. Членами ПКК отмечена растущая научная значимость и более активное участие в физических анализах трех групп ОИЯИ в этих экспериментах.

На сессии ПКК в режиме Zoom были рассмотрены постеры, представленные молодыми учеными из ЛФВЭ, ЛИТ и ЛЯП. В целом было отмечено хорошее качество отчетов. Комитет выбрал доклад "Исследование корреляции между кинетической энергией трека и его энергетическим откликом в ZDC для 7-го сеанса эксперименте BM@N", подготовленный Ксенией Алишиной, для представления на ближайшей сессии Ученого совета в феврале 2023 г.

Следующее заседание ПКК по физике частиц запланировано на 21-22 июня 2023 г.

Галина МЯЛКОВСКАЯ,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ