Проект электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) получит грант размером 2 млн евро в рамках программы CREMLINplus. Финансирование начнется в 2020 г. CREMLINplus – это продолжение программы CREMLIN (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. В CREMLINplus вошли пять российских проектов класса мегасайенс, среди которых и новосибирский проект. Общая сумма гранта на все проекты составит 20 млн евро.


Гранты по первой программе CREMLIN (2015 – 2018 г.) получили пять российских проектов класса мегасайенс: реактор ПИК (ПИЯФ, Санкт-Петербург), источник синхротронного излучения ИССИ-4 (НИЦ «Курчатовский институт», Протвино), коллайдер NICA (ОИЯИ, Дубна), Лазерный комплекс субэксаваттной мощности (ИПФ РАН, Нижний Новгород) и коллайдер Супер С-тау фабрика (ИЯФ СО РАН, Новосибирск). Координаторами CREMLIN и CREMLINplus выступают DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron, Немецкий электронный синхротрон, Германия) со стороны Евросоюза, со стороны России – НИЦ «Курчатовский институт». Сумма первого гранта составила 1,7 млн евро, из них 300 тыс евро было выделено на проект Супер С-тау фабрики.

ИЯФ 320

Тоннель инжекционного комплекса ИЯФ СО РАН. Автор фото С. Ерыгина.

«В рамках трех лет реализации первого гранта ИЯФ СО РАН с коллегами из ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям) провели научную школу по электрон-позитронным коллайдерам для молодых ученых, многие из которых в будущем могут быть привлечены к созданию Супер С-тау фабрики, создали единую платформу для обмена информацией в области лептонных коллайдеров, образовали Международный консультативный комитет при проекте Супер С-тау фабрика, – прокомментировал заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, доктор физико-математических наук Юрий Тихонов. – Также мы выделили общие принципы создания нашего электрон-позитронного коллайдера и коллайдера FCC-ee (ЦЕРН), в разработке которого ИЯФ СО РАН принимает участие. Таким образом на выходе мы получаем обоюдно выгодное сотрудничество – работая над проектом FCC-ee, мы одновременно развиваем С-тау фабрику, и наоборот».

Общая сумма второго гранта – CREMLINplus, в который войдет исследовательская инфраструктура из CREMLIN, составит 20 млн евро на четыре года.

«Финансирование проекта Супер С-тау фабрики по гранту CREMLINplus начнется в 2020 г. и составит 2 млн евро на четыре года, – добавил заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, доктор физико-математических наук Евгений Левичев. – Помимо увеличения суммы гранта, наш проект расширяется по составу участников, теперь вместе с нами над проектом электрон-позитронного коллайдера будут работать не только коллеги из ЦЕРН, но и еще четыре международных лабораторий. Финансирует это участие Европа».

В рамках гранта CREMLINplus в проекте Супер С-тау фабрики примут участие ЦЕРН, четыре лаборатории из Национального института ядерной физики Италии (LNF, INFN Bari, INFN Lecce, INFN Ferrara), научная группа Гисенского университета имени Юстуса Либиха (Германия), лаборатория линейных ускорителей (LAL, Франция).

«Совместно с ЦЕРН помимо ускорительных тематик мы развиваем программное обеспечение для моделирования, реконструкции и обработки данных, научные лаборатории INFN специализируются на трекинговой части детектора (создании микроструктурных газовых детекторов, сверхтонких дрейфовых камер), коллеги из Гисена развивают системы идентификации частиц, LAL – специалисты в ускорительной области, – рассказал научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Александр Барняков. – Все, что мы будем делать в процессе проработки проекта электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика, наши коллеги смогут использовать и в своих экспериментах».

ИЯФ 303

Тоннель инжекционного комплекса ИЯФ СО РАН. Автор фото С. Ерыгина.

Евгений Левичев пояснил, что технологии, разрабатываемые для Супер С-тау фабрики, будут использованы и в российских проектах, например, в реализующемся уже сейчас в Новосибирске Центре коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). «Многие системы и элементы двух установок похожи – имеющаяся между этими научными комплексами глубокая синергия поможет создать их быстрее и с меньшими затратами».

Также Евгений Левичев отметил, что за последние несколько лет проект Супер С-тау фабрики претерпел изменения, как в ускорительной, так и в детекторной части, также стала более проработанной экспериментальная программа. Что касается ускорительной части, то, например, по сравнению с первоначальным вариантом периметр ускорителя уменьшился с 800 метров до 470 метров, что снизило стоимость установки, но при этом она не потеряла в параметрах. Максимальная энергия в пучке увеличилась с 2,5 ГэВ до 3 ГэВ, что приведет к большему количеству столкновений заряженных частиц, а значит большему объему статистики и экспериментальных данных. Детекторная концепция Супер С-тау фабрики в глобальном смысле не изменилась, но она стала более проработанной.

«Мы следим за новинками, трендами и внедряем их в наш проект, – добавил Александр Барняков. – Сегодня ни один эксперимент по поиску Новой физики невозможно представить без наличия систем идентификации частиц с беспрецедентно высоким качеством. Поэтому одной из основных задач в рамках гранта CREMLINplus мы видим в привлечении международных экспертов к разработке и созданию системы идентификации в нашем детекторе».

Также проект CREMLINplus предполагает действия по повышению узнаваемости проекта Супер С-тау фабрики в научном сообществе и среди широкой общественности. Из средств CREMLINplus будет частично финансироваться проведение регулярных международных совещаний, посвященных проекту фабрики.

 

3D map ScTau

Схема расположения будущего электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика на территории ИЯФ СО РАН.

«В 2021 г. в рамках CREMLINplus запланировано проведение международной школы по методам детектирования частиц для молодых ученых, – рассказал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Виталий Воробьев. Школа будет проведена на территории нашего Института. Популяризация фундаментальных научных задач, которые будут решаться в эксперименте на Супер С-тау фабрике, и вообще идеи этого эксперимента, требует создания мультимедийных материалов. Поддержка этого направления также предусмотрена в нашем рабочем пакете гранта CREMLINplus».

К концу 2019 г. специалисты планируют провести обновление концептуального проекта электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика.

Справка:

В 2011 г. Правительственная комиссия отобрала шесть проектов класса мегасайенс для реализации на территории Российской Федерации, среди которых был электрон-позитронный коллайдер Супер С-тау фабрика. В 2017 г. проект Супер С-тау фабрики был включен в План реализации Стратегии научно-технологического развития России, а в 2018 г. он вошел в число проектов, планируемых к реализации в рамках программы развития Новосибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук «Академгородок 2.0».

Основная цель экспериментов на Супер С-тау фабрике — изучение частиц, содержащих очарованные кварки и тау-лептоны, поиск новых физических эффектов, не описываемых Стандартной моделью. Стоимость реализации проекта составляет около 40 млрд руб. в текущих ценах (ускорительная, детекторная и инфраструктурная часть), срок создания установки — 6 лет с момента начала финансирования работ, период сохранения мирового приоритета — не менее 10 лет.