Германские ученые разрабатывают детектор для новосибирского коллайдера

Новосибирск. 21 января. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Специалисты Гисенского университета имени Юстуса Либиха (Германия) разрабатывают одну из систем детектора для проекта электрон-позитронного коллайдера "Супер чарм-тау фабрика" Института ядерной физики им.Г.И.Будкера (ИЯФ), сообщает пресс-служба ИЯФ.

"Работа ведется в рамках программы CREMLINplus (Connecting Russian and European Measures for Large-scale Research Infrastructures), целью которой является развитие и укрепление научного сотрудничества России и Европейского союза в области исследовательской инфраструктуры", - говорится в сообщении.

Отмечается, что специалисты из Германии занимаются разработкой одного из вариантов системы идентификации заряженных частиц, которая называется FDIRC (Focusing Detector of Internally Reflected Cherenkov light), при этом другой вариант системы идентификации, FARICH (Focusing Aerogel RICH), параллельно разрабатывается специалистами ИЯФ.

Группа физиков из Гисенского университета присоединилась к проекту Супер С-Тау фабрики в 2018 году и более активно включилась в работу со стартом совместной российско-европейской программы CREMLINplus в начале 2020 года.

В сообщении говорится, что программа CREMLINplus рассчитана на четыре года, по всем направлениям программы сегодня уже начато или вот-вот начнется производство прототипов (или их основных узлов).

Оба варианта системы идентификации частиц позволяют по так называемому черенковскому излучению, испускаемому заряженной частицей в прозрачной среде, определить ее скорость, а узнав импульс частицы в трековой системе детектора, можно установить массу и, следовательно, тип частицы.

Основное отличие между вариантами состоит в материале, в котором регистрируется излучение: в немецком это синтетический кварц, который имеет показатель преломления 1,47, как у обычного стекла, в варианте ИЯФ это аэрогель диоксида кремния - высокопористое твердое прозрачное вещество с наилучшей в мире прозрачностью.

Концепция детектора окончательно будет зафиксирована после создания полноценной коллаборации вокруг эксперимента, которая должна утвердить физическую программу проекта.

Как сообщалось, в CREMLINplus вошли пять российских проектов класса mega science, общая сумма гранта на все проекты составит 20 млн евро на четыре года, из них 2 млн евро приходится на "Супер Чарм-тау фабрику".

Координаторами CREMLIN и CREMLINplus выступают DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron, Немецкий электронный синхротрон, Германия) со стороны Евросоюза, со стороны России - НИЦ "Курчатовский институт".

В рамках гранта в работе над проектом новосибирского электрон-позитронного коллайдера примут участие ученые Европейского центра ядерных исследований, две лаборатории из INFN (National Institute for Nuclear Physics, Италия), научная группа Гисенского университета имени Юстуса Либиха (Германия), лаборатория линейных ускорителей (LAL, Франция).

Ранее ученые ИЯФ изменили проект нового электрон-позитронного коллайдера таким образом, что его стоимость может быть уменьшена в 1,5-2 раза: обновленный проект установки предусматривает уменьшение ее периметра с 800 до 470 м, исключен ряд дорогостоящих решений без ущерба для точности измерений, при этом максимальная энергия в пучке увеличилась с 2,5 ГэВ до 3 ГэВ, что приведет к большему объему экспериментальных данных.

В настоящее время проект частично финансируется за счет грантов, которые выигрывает институт. Общая стоимость первоначального проекта - около 40 млрд рублей.

ИЯФ уже вложил в реализацию проекта около $40 млн из внебюджетных средств института, построена часть инфраструктуры, необходимой для коллайдера. Проекты зданий и сооружений, которые предполагается построить, подготовлены за счет средств федерального бюджета.

Светимость, то есть число наблюдаемых за секунду столкновений элементарных частиц, в строящемся коллайдере должна быть примерно в 1 тыс. раз больше, чем то, что достигнуто на настоящий момент в институте, и даже больше, чем у Большого адронного коллайдера. В случае запуска ускорителя эксперименты, требующие сейчас нескольких лет, можно будет проводить в течение нескольких недель. Тем самым повышается вероятность зафиксировать редкие или не предусмотренные современной теорией процессы и способствовать поиску новой формы материи.