На сессиях ПКК

Флагманский проект, отчеты, предложения

59-я сессия Программно-консультативного комитета по физике частиц состоялась 22 января в Доме международных совещаний. Ее открыл председатель ПКК И.Церруя информацией o выполнении рекомендаций предыдущей сессии. О резолюции 134-й сессии Ученого совета ОИЯИ и решениях Комитета полномочных представителей рассказал вице-директор ОИЯИ В.Кекелидзе.

Члены ПКК одобрительно восприняли принятие нового Семилетнего плана развития ОИЯИ и стремление дирекции Института сконцентрировать усилия на реализации крупных проектов, в том числе флагманского мегасайенс-проекта NICA. Далее на заседании этому проекту были посвящены несколько выступлений.

О ходе реализации проекта "Нуклотрон-NICA" доложил заместитель начальника ускорительного отделения ЛФВЭ Анатолий Сидорин. Для нашего еженедельника он прокомментировал: "За последний год, в соответствии с графиком работ, у нас достаточно серьезные достижения на ускорительном комплексе NICA. Была закончена сборка двух новых экспериментальных станций для прикладных исследований. В основном усилия ускорительного отделения направлены на подготовку коллайдера к первому технологическому сеансу, также готовятся системы для вывода пучка из Нуклотрона в канал перевода пучка в коллайдер. Технологический сеанс - это сеанс без пучка, будет выполнена проверка криогенного оборудования, системы питания, вакуумной системы, магнитной системы коллайдера, системы эвакуации энергии. Затем, по мере подготовки оборудования, будет принято решение о проведении сеанса с пучком. Первый сеанс с пучком, в зависимости от результатов технологического сеанса, планируется либо в конце 2024 года, либо в начале следующего".

Комитет высоко оценил успешное завершение сборки станций прикладных исследований ISCRA и SIMBO. В тоннеле, по мере ввода в эксплуатацию инженерной инфраструктуры здания, продолжается монтаж магнитов коллайдера NICA. В частности, были установлены элементы систем RF1 и RF2, проведены вакуумные испытания. Система электропитания коллайдера готова к пуско-наладочным работам.

Экспертами ПКК была отдельно отмечена программа обучения персонала в рамках подготовки к вводу коллайдера в эксплуатацию в 2025 году. Планируется проводить по два четырехмесячных сеанса в год. Это потребует дополнительных ресурсов, в том числе кадровых. При помощи автоматических систем частично контроль за ускорительными системами будет переведен на удаленное управление. Для подготовки операторов будет создана программа обучения. С сентября по декабрь прошлого года в ЛФВЭ проходил первый курс, который состоял из 23 лекций по всем системам комплекса NICA. Больше 30 сотрудников проявили интерес к обучению.

ПКК принял к сведению отчет о развитии инфраструктуры ЛФВЭ, в том числе установки Нуклотрон, представленный главным инженером ЛФВЭ Николаем Агаповым. Завершаются общестроительные работы в новых корпусах комплекса NICA - здании коллайдера и новой компрессорной станции. Персонал осуществляет монтаж и наладку оборудования. Полное завершение этих работ ожидается в течение 2024 года. Основная часть гелиевого криогенного оборудования введена в эксплуатацию, окончательное завершение ввода в эксплуатацию криогенного комплекса NICA запланировано на август 2024 года. Летом стартует строительство Инновационного центра NICA, уже сейчас для него создан подъезд и строительная площадка.

Доклад о реализации проекта MPD был представлен споуксменом коллаборации Виктором Рябовым. Производство всех компонентов детектора первой ступени MPD идет с минимальными задержками. Время-проекционная камера, времяпролетная система и 40 из 50 полусекторов электромагнитного калориметра готовятся к установке в 2024 году. Наиболее важной задачей по-прежнему является охлаждение и электропитание большого сверхпроводящего соленоида. В конце 2023 года временная криогенная система охлаждения соленоида была собрана и протестирована при температуре -50°С. Охлаждение до температур жидкого азота и гелия начнется в январе. Дальнейший прогресс будет во многом зависеть от готовности инженерных систем в здании MPD, включая системы стабильного электроснабжения и водяного охлаждения, которые должны быть полностью готовы к работе к маю 2024 года. Измерения магнитного поля начнутся в июне 2024 года и займут три месяца. Установка опорной рамы из углеродного волокна и подсистем детектора начнется с сентября. Участники сессии ПКК отметили, что сотрудники коллаборации MPD смогли найти возможности для решения критических проблем, возникающих во многих аспектах конструкции детектора, его сборки и ввода в эксплуатацию.

На заседании высокую оценку получил прогресс в реализации проекта BM@N, представленный споуксменом коллаборации Михаилом Капишиным. Усилия команды BM@N были сосредоточены на апгрейде детекторов, улучшении алгоритма слежения, калибровке времяпролетной системы и исправлении наложений событий в передних детекторах. Первая обработка восстановленных данных, зарегистрированных в столкновениях ксенона и цезия с энергией 3,8 ГэВ в ходе самого длительного четвертого сеанса, была проведена с использованием системы DIRAC на компьютерах уровней Tier1 и Tier2 ЛИТ ОИЯИ. Были восстановлены сигналы Λ-гиперона и K⁰_s-мезона, их физический анализ будет продолжаться. Коллаборация BM@N также представила результаты по образованию протонов, дейтронов и тритонов во взаимодействиях аргон-ядро при энергии 3,2 А ГэВ. Следующий физический эксперимент BM@N планируется провести с пучком ксенона при пониженной энергии 2-3 А ГэВ. В очередной раз члены ПКК акцентировали внимание на недостаточном количестве сотрудников для анализа полученных данных.

Отчет об обновленной версии Технического проекта SPD был представлен лидером коллаборации SPD Алексеем Гуськовым. По сравнению с предыдущей версией размер детектора был увеличен в соответствии с допустимой нагрузкой на пол экспериментального зала. Также рассмотрены варианты входной электроники детекторов первой ступени, соответственно адаптированы системы сбора данных и вычислительные системы. Стоимость проекта обновлена с учетом текущих цен и наличия материалов и оборудования. Члены ПКК одобрили создание Международного консультативного комитета по детекторам DAC SPD и прогресс в формировании коллаборации - в нее входят более 300 ученых из 35 научных центров. Также рекомендовано, чтобы DAC SPD провел тщательный анализ обновленного Технического проекта и представил отчет на следующей сессии ПКК.

Был заслушан доклад о реализации проекта СКАН-3, представленный Сергеем Афанасьевым. Целью проекта является изучение η-ядер. В течение 2020-2023 гг. была разработана времяпролетная система, собраны два счетчика нейтронов, модифицирован и оснащен соответствующей электроникой магнитный спектрометр, полученный из ФИАН, и т.д. В 2024 году участники проекта планируют провести тестирование и настройку магнитного спектрометра. ПКК рекомендовал продлить проект СКАН-3 на три года с рейтингом А.

Доклад о реализации проекта АЛПОМ-2 представил Николай Пискунов. Основная цель проекта - измерение анализирующей способности реакций рассеяния поляризованных нуклонов на различных мишенях при самых высоких импульсах, доступных на Нуклотроне. За последние годы авторы заменили адронный калориметр, изготовили новые дрейфовые камеры, усовершенствовали реконструкцию треков под малыми углами, оснастили установку новой системой сбора данных, разработали новое программное обеспечение для анализа экспериментальных данных. Участники сессии поддержали проведение этого эксперимента, поскольку он обеспечит лидерство ОИЯИ в области поляриметрического оборудования и исследований. Проект АЛПОМ-2 продлен до конца 2027 года с рейтингом А.

О проведении эксперимента DSS на внутренней мишени Нуклотрона рассказал Владимир Ладыгин. Члены ПКК отметили существенный прогресс в получении экспериментальных данных по энергетическому анализу в дейтрон-протонном упругом и протон-протонном квазиупругом рассеяниях, в разработке дейтронной и протонной пучковой поляриметрии для NICA, а также в модернизации детектора для продолжения спиновой программы на Нуклотроне. Рекомендовано продлить проект DSS до конца 2027 года с рейтингом А.

Отмечено также, что ввод в эксплуатацию установки NICA в ближайшие годы, а также приоритет экспериментов BM@N, MPD и SPD могут повлиять на своевременную реализацию проектов СКАН-3, АЛПОМ-2 и DSS. В связи с этим руководству ЛФВЭ и NICA рекомендовано определить общую стратегию доступности пучкового времени для пользователей на ближайшие 2-3 года. Как только такая стратегия будет определена, ПКК готов расставить приоритеты и определить количество времени на пучке для этих и других экспериментов.

На сессии ПКК также прозвучали два предложения новых проектов. Первый, "Фундаментальная и прикладная физика с использованием пучков релятивистских ускоренных электронов (FLAP)", представил Антон Балдин. Коллаборация FLAP планирует проводить исследования на линейном ускорителе электронов LINAC-200. Проект нацелен на изучение основ электромагнитных взаимодействий, а также новых возможностей для решения прикладных задач. Это исследование управляемой генерации электромагнитного излучения релятивистскими электронами с использованием функциональных материалов, исследование характеристик и управляемой генерации черенковского, синхротронного и переходного излучений, взаимодействие пучков релятивистских электронов с поверхностной и гофрированной структурой, создание вторичных нейтронных пучков для нейтронной радиографии, а также испытания новых детекторов для неразрушающей пучковой диагностики. Программно-консультативный комитет поддержал предложение о развитии межлабораторной деятельности в ОИЯИ и рекомендовал открыть новый проект FLAP на период 2024-2028 гг. с рейтингом А.

Члены комитета с интересом заслушали предложение об открытии нового проекта HyperNIS+SRC (HyperNuclear Intrinsic Strangeness and Short-Range Correlations), представленное Александром Аверьяновым. Начальный этап экспериментальной программы направлен на изучение легчайших нейтронно-избыточных гиперядер. Их поиск можно осуществить с помощью специальной установки, такой как HyperNIS. В настоящее время в ее состав входят счетчики мониторов пучка, система триггерных счетчиков, вакуумный распадный объем, четыре группы пропорциональных камер и два анализирующих магнита. Добавление детекторов SRC, предназначенных для исследования коротко-действующих корреляций, значительно расширит физическую программу эксперимента. ПКК поддержал предлагаемый эксперимент с гиперядрами на Нуклотроне, планы по расширению установки и рекомендовал одобрить этот проект до конца 2029 года с рейтингом А.

Далее с докладами о результатах, полученных в экспериментах на Большом адронном коллайдере, выступили Елена Рогочая (ALICE), Евгений Храмов (ATLAS) и Владимир Каржавин (CMS). В целом отмечен вклад сотрудников Института в модернизацию оборудования для этих экспериментов, изучение физических процессов, участие в обработке данных, подготовке публикаций. Научные доклады представили: Давид Чохели "Статус проекта COMET" и Мария Пацюк "Подготовка эксперимента SRC".

Были рассмотрены 25 докладов, представленных на стендовой сессии молодыми учеными ЛТФ, ЛЯП, ЛИТ и ЛФВЭ. Комитет выбрал доклад Алексея Шереметьева (ЛФВЭ) "Разработка технологии производства двусторонних кремниевых микростриповых модулей для модернизации кремниевой трековой системы NICA BM@N" для представления на заседании Ученого совета в феврале. Следующее заседание ПКК по физике элементарных частиц запланировано на 17-18 июня.

Галина МЯЛКОВСКАЯ,
фото Игоря ЛАПЕНКО