Совещания

NA61/NA49: по пути модернизации

В апреле в Доме международных совещаний проходило рабочее совещание коллаборации NA61/NA49. Как правило, на таких встречах группы, задействованные в эксперименте, представители институтов, входящих в коллаборацию, докладывают о том, как ведутся работы, какие результаты достигнуты, предлагают на обсуждение новые идеи. Для нас, журналистов, это всегда возможность узнать об эксперименте подробнее, выяснить мнения участников, поинтересоваться новостями из научных центров или положением дел в науке. Три интервью, которые были записаны во время совещания, посвящены участию в коллаборации NA61/NA49 сотрудников из ОИЯИ и российских институтов, созданию уникального оборудования, ситуации в российской науке, молодым кадрам.

Вклад ОИЯИ довольно весом

А.И.Малахов, начальник отдела Лаборатории физики высоких энергий:

- Александр Иванович, расскажите о NA61/NA49, на какой стадии сейчас находится эксперимент.

- Мы работаем с ЦЕРН, поэтому привязаны к его расписанию. Эксперименты по проекту NA61 ведутся на ускорителе SPS (суперпротонный синхротрон), который является инжектором для LHC. В связи с тем, что LHC был остановлен на два года, естественно, и этот ускоритель был остановлен. Он будет запущен несколько раньше, чем LHC, предполагаются тестовые сеансы в конце этого года, а работа по набору статистики будет продолжена в начале следующего года. После запуска LHC сеансы будут продолжаться регулярно.

- Для чего будут использованы эти полтора года?

- Чтобы провести модернизацию установки. Ее надо постоянно развивать, улучшать параметры. За это время установка будет усовершенствована, а поскольку был набран большой материал, коллаборация постарается как можно более эффективно обработать полученные данные.

- Каков вклад ОИЯИ в эксперимент?

- Этот эксперимент длится довольно давно, начинался как NA49, теперь он имеет название NA61. Установка была обновлена, хотя основная аппаратура используется та же самая, но кое-что добавлено. Вклад ОИЯИ довольно весом. Материальный вклад оценивается на уровне полутора миллионов долларов. Это, конечно, не денежные вложения, а аппаратура, которая была создана в короткие сроки, - так называемая времяпролетная стенка, детектор для измерения времени пролета частиц. В свое время это был рекордный по времени пролета детектор, он до сих пор действует. Это основной вклад, но и, конечно, вклад интеллектуальный - в обработку, анализ данных. В частности, до сих пор ОИЯИ отвечал за одну наиболее важную задачу - анализ, обработка, доведение до публикации, полный цикл исследований по рождению антиматерии, в частности антидейтрона, простейшего ядра. Сейчас продолжаем участие в этом эксперименте - обслуживаем аппаратуру, которую мы создавали, и участвуем в проведении сеансов на ускорителе. Каждый институт в соответствии с квотами выделяет людей, которые дежурят и обслуживают установку. И конечно, занимаются обработкой и анализом экспериментальных данных.

- Со стороны ОИЯИ привлекаются молодые ученые?

- Стараемся привлекать. Это сложный сегодня для нас процесс, учитывая, что на мегапроект NICA брошены все силы, в том числе молодежь, приходящая в ЛФВЭ. Сейчас ситуация улучшается, потому что в ОИЯИ привлечению молодежи уделяется довольно большое внимание - есть УНЦ, университет, который теперь готовит и физиков, и филиал МИРЭА, где я заведую кафедрой "Электроника физических установок". Поэтому много ребят сейчас работают и в нашей лаборатории, и в других подразделениях ОИЯИ. Но пока не так много, как хотелось бы. В этом году к NA61/NA49 подключился молодой человек из Белоруссии. Мы привлекаем молодежь отовсюду. Но главная проблема остается нерешенной - это жилье. Есть толковые молодые ребята, мы их берем на работу, они обзаводятся семьями, начинаются проблемы, зарплаты у нас не такие, чтобы можно было купить жилье, квартиры не выделяются. Многие, к сожалению, уходят, некоторые со слезами на глазах...

Улучшая качество эксперимента

Алексей Борисович Курепин, руководитель лаборатории Института ядерных исследований РАН (Москва):

- Когда эксперимент назывался NA49, мы в нем еще не участвовали. Когда начали планировать NA61, зашла речь о том, чтобы улучшить этот эксперимент, сделать его более современным. И наш институт, моя лаборатория релятивистской ядерной физики, решили сделать специальный детектор - адронный калориметр под малыми углами, он называется Projectile Spectator Detector (PSD). Это позволит улучшить качество эксперимента NA49/NA61, он должен стать более современным.

И в течение десяти лет мы занимались этой проблемой. В результате наш детектор уже сделан. Это довольно большой прибор, весит он больше сотни тонн, состоит из 44 блоков свинца и сцинтиллятора. Отличие этого детектора от более ранних такого типа в том, что он имеет продольную сегментацию. Кроме того, в нем используются более современные фотодетекторы. Это лавинные кремниевые детекторы, которые, кстати, в свое время наш институт разрабатывал вместе с Дубной. Сейчас их в основном поставляют из Японии.

Главная цель детектора PSD - выделить центральные столкновения. То, что в NA49, может быть, недостаточно четко было сделано, в этом детекторе делается с хорошей точностью. Кроме того, в нем есть дополнительные функции: выделение плоскости реакции, это должно быть очень стабильно. Главная задача эксперимента NA61 - это определить, когда начинается фазовый переход из обычного ядерного вещества в кварк-глюонную плазму. Дело в том, что при очень высоких энергиях, например на коллайдере LHC, по-видимому, уже есть кварк-глюонная плазма. Но спрашивается, когда она возникла - при каких энергиях и при каких ядрах. Поэтому в эксперименте NA61 в настоящее время начали изучать взаимодействия ядер: бериллий по бериллию, потом будет аргон по кальцию, более тяжелые, затем свинец. И разные энергии можно использовать на ускорителе SPS, чтобы определить, когда начинается этот переход. А этот переход, предполагается, возникает так же, как переход воды в пар. Когда начинается переход, возникает флуктуация, появляются пузырьки и так далее. И этот момент нужно зафиксировать. Для этого все должно быть стабильно.

И вот в течение последнего года - у нас сейчас пучка нет, потому что реконструкция ускорителя идет в ЦЕРН, - мы сделали апгрейд нашего детектора по температуре, по стабильности электроники, выполнена очень большая работа. К новому сеансу, который обещают уже в конце года, он будет абсолютно стабильным и сможет удовлетворять всем условиям.

Надо сказать, что наша группа сейчас специализируется по части таких детекторов, потому что аналогичное устройство мы должны будем сделать для проекта FAIR в Дармштадте для установки CBM. И очень важно, что сейчас налажена связь между Дармштадтом и ЛФВЭ, потому что задачи будут решаться одинаковые, но разными методами. Мы планируем такой же детектор установить и для NICA/MPD. Он там называется ZDC. Создание таких детекторов оказалось очень интересной физической задачей. Нельзя сказать, что их раньше не делали, на каждой установке есть такой калориметр, но это небольшой прибор, который в основном регистрирует нейтроны. А PSD получился действительно уникальный, интересный для изучения физики. Нам важно сейчас провести его настройку, калибровку и потом участвовать в очень большой программе исследований на разных ядрах, рассчитанной до 2015 года и, возможно, дольше.

Для нас очень важно сотрудничество с ОИЯИ. На открытии совещания академик Виктор Анатольевич Матвеев напомнил, что мы сотрудничаем с давних времен, я даже не помню, сколько лет. Лично я сотрудничал с Лабораторией ядерных проблем еще в 60-е годы. Вели работы и на синхрофазотроне, у нас была известная установка КАСПИЙ в 80-е годы, когда директором ЛВЭ был академик А.М.Балдин. С ЛТФ сотрудничали по ряду работ. Основное сотрудничество в России у нас, конечно, с Дубной. Вот теперь мы вам делегировали нашего директора. Очевидно, что в современной обстановке, когда, вы знаете, в Академии наук колоссальные трудности, такие научные связи обретают особое значение.

(Окончание в следующем номере.)

Галина МЯЛКОВСКАЯ,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ