В Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ прошло 4-е коллаборационное совещание эксперимента BM@N в мега-проекте NICA.


https://www.youtube.com/jinrtv

В коллаборацию входят:  Россия (ОИЯИ, ИТЭФ, Курчатовский институт, Московский государственный университет,  МИФИ, Троицк),  Германию представляют Тюбингенский университет, GSI. Участвуют в проекте  BM@N также Франция, США, Чехия (Пражский университет), Польша (Варшавский  технологический  институт),  Китай (три университета), Болгария и другие страны.

Михаил Капишин, руководитель коллаборации BM@N: «Задачи этого совещания – обсудить первые физические результаты, которые мы получили во взаимодействиях пучков углерода и аргона с ядрами. Это первые фактические результаты, которые представлены уже и будут представлены на международных конференциях, и вторая задача –это подготовка к сеансам облучения установки в пучках тяжелых ионов, то есть так называемая программа по исследованиям на пучках тяжелых ионов, которая стартует в 2021 году».

Петер Зенгер, заместитель руководителя коллаборации (deputy spokesperson) BM@N: «Я, а также мои коллеги из Германии очень заинтересованы в участии в этом эксперименте, потому что это часть большого эксперимента, который мы планируем провести в Германии. Мы объединяем наши усилия для того, чтобы внести свой вклад в эксперимент – разработать систему детекторов, которая будет построена Германией совместно с группой из Дубны — для обновления ныне действующей системы для столкновений тяжелых ионов. Это наша самая главная цель, потому что мы хотим создать высокие плотности в Лаборатории, настолько высокие, что они будут сопоставимы с плотностью нейтронных звезд. Мы хотим изучать фундаментальные свойства ядерной материи, состояние ядерной материи, которое имеет отношение к нашему пониманию внутреннего устройства ядерных звезд, а также основных свойств ядерной материи. Мы ищем и возможно, нам когда-нибудь повезет открыть новые фазы сильно взаимодействующей материи, может быть, за пределами фазового перехода, как с водой, где фазовый переход осуществляется между жидкостью и газом. Что-то похожее, возможно есть и в ядерной материи, и может быть, нам повезет, и мы хорошо проведем эксперимент. Мы объединяем наши усилия для его успешного проведения, и мы откроем что-то действительно новое. Поэтому BM@N эксперимент очень важен для нас».

Ханс Рудольф  Шмидт, профессор Тюбингенского университета,  сотрудник GSI: «Я  участвую в BM@N-эксперименте уже несколько лет. Сначала я несколько лет был председателем комитета DAC (Detector Advisor Committee), давал советы по подготовке эксперимента, потом в течение полутора лет, когда сформировалась BM@N-коллаборация, я был избран председателем IB (institutional board) комиссии совещания BM@N и с тех пор являюсь участником коллаборации. Я очень впечатлен успехами коллаборации за последние несколько лет. Сейчас эксперимент уже получает данные, мы хотим провезти модернизацию эксперимента. Могут быть получены данные по очень тяжелым ионам и эксперимент будет очень конкурентным на международном уровне».

Кристиан Шмидт, сотрудник GSI: «Я приехал из GSI, мы занимаемся детекторной системой в отделе CBM. Мы занимаемся инженерно-техническими вопросами, связанными с этим большим экспериментом. В течение уже нескольких лет у нас много задач по эксперименту, мы много сотрудничаем с нашими коллегами из ОИЯИ. До этого мы вместе очень успешно работали в таких больших экспериментах, как ALICE. Теперь мы объединяем наши усилия для совместной работы в эксперименте BM@N и затем CBM».

Позади стартовая фаза эксперимента BM@N.  Зарегистрированы взаимодействия пучков аргона, криптона и углерода с различными мишенями – от алюминия до свинца. Получены данные, которые сейчас анализируют с целью  получения   физических результатов. Поэтому основное внимание на совещании уделялось предварительным результатам, предназначенным для представления на международных конференциях.

Михаил Капишин, руководитель коллаборации BM@N: «Мы анализируем данные и уже получили первые физические результаты, утвержденные колаборацией, для представления на конференциях международных. Это еще не публикация, а первый шаг  — не методические  не технические результаты, а именно физические, получение того, что является целью эксперимента».

Анна Максимчук, технический  координатор установки BM@N: «Установка участвовала в сеансах на  углероде, на аргоне, на криптоне.  И в настоящее время проходит анализ экспериментальных данных, которые были набраны  во время этих  сеансов облучения. У нас было набрано более 50 млн. событий на аргоне, около 30 млн. на криптоне — есть пространство для работы».

Доклад Анны Максимчук был посвящен  модернизации установки BM@N и тем шагам, которые необходимо сделать для того, чтобы  установка была готова приять пучки тяжелых ионов от нуклотрона — вплоть до золота.

Когда проводились сеансы, были исследованы характеристики многих детекторных подсистем. Однако они были представлены еще не в полной конфигурации, поэтому  необходимо их  модернизировать.

Детектор BM@N представлен трековой системой, время-пролетной системой для идентификации заряженных частиц и детекторами для определения параметров столкновения.

В ходе модернизации  будет расширен центральный трекер на базе GEM детекторов (Gaseous Electron Multipliers). Эти детекторы для эксперимента BM@N создаются группой ОИЯИ с использованием разработок ЦЕРНа.

Есть кремниевые детекторы, которые производятся в Дубне. Детекторы этого типа уже были  протестированы на пучках аргона, криптона, и  планируется также установить аналогичные детекторы большего размера. Немаловажный вклад в развитие экспериментальной установки  внесла группа из Троицка, был установлен новый калориметр.

Анна Максимчук , технический  координатор установки BM@N: «Будет проведена модернизация экспериментальной установки перед тем, как мы начнем нашу программу по физике тяжелых ионов. В первую очередь будет интегрирован вакуумный ионопровод для того, чтобы минимизировать количество ионизирующего вещества на пути тяжелых ионов. В принципе первая секция вакуумного ионопровода уже была  интегрирована, установлена при поддержке Белгродского университета. Кроме того мы планируем обширную программу по расширению центрального трекера, который расположен внутри анализирующего магнита. Здесь будут дополнены и двусторонние кремниевые детекторы, которые будут установлены сразу  за мишенью. Мы планируем установить широкоапертурные кремниевые детекторы вместе с нашими коллегами по коллаборации CBM.  Мы хотим расширить GEM-трекер. Впервые GEM-детектор использовался в ОИЯИ в качестве центральных трековых детекторов и наш GEM-трекер, который расположен в магните, будет иметь площадь более пяти квадратных метров. А сами GEM-детекторы являются на сегодняшний день  самыми большими GEM-детекторами в мире».

Большинство подсистем установки BM@N были исследованы, и можно считать, что первый шаг для того,  чтобы перейти  к программе по тяжелым ионам, сделан,  — говорят специалисты. Они рассчитывают на тесное сотрудничество с группами, участвующими в этой коллаборации.

Михаил Капишин, руководитель коллаборации BM@N: «Целью эксперимента являются исследования плотной барионной материи во взаимодействиях пучков тяжелых ядер, ионов,  с мишенями с тяжелыми ядрами, когда достигаются значительно большие плотности ядерной материи по отношению к тому, что у нас имеется в природе.   В нашем случае это в 3-5 раз больше, чем плотности материи, которая наблюдается  в обычной природе.   И эти данные являются дополнением к тому, что будет исследоваться  при несколько большей энергии  на коллайдере NICA».

Проект NICA  реализуется с использованием самых передовых технологий, это уже  демонстрирует установка BM@N. Практически такие же детекторные системы, как здесь, будут и на  MPD.  Так что  работа  BM@N  своим примером послужит и другим главным установкам мега-проекта NICA.

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2019

Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Перевод: Ирина КРОНШТАДТОВА
Видео и монтаж: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html