Важнейшие достижения 2020 года

В области ядерной физики, физики элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий:

• Разработан детектор для регистрации рентгенографических изображений объектов с большой плотностью с увеличенной просвечивающей способностью. (текст, слайд)
• Измерение сечений e+e-->etaK+K-, etapi+pi- с лучшей в мире точностью с детектором КМД-3. (текст, слайд)
• В области энергии в системе центра масс 1.05-2.0 ГэВ впервые измерено сечение процесса e+e-→ηπ0γ. (текст, слайд)
• Изучение динамики процесса е+e- ->3pi на детекторе СНД. (текст, слайд)
• Разработана уникальная методика идентификации заряженных частиц в многослойном жидкоксеноновом ионизационном калориметре с использованием методов машинного обучения. (текст, слайд)
• Разработаны новые методы считывания сигналов в двухфазных детекторах темной материи на основе электролюминесценции в видимом и инфракрасном диапазоне с использованием матриц кремниевых фотоумножителей. (текст, слайд)

В области теоретической физики:

• Исследована спиновая динамика атома водорода при прохождении периодической магнитной структуры. (текст, слайд)
• Исследовано сокращение главных вкладов в радиационные поправки к сечению упругого рассеяния электронов на протонах для экспериментов по измерению зарядового радиуса протона с регистрацией протона отдачи. (текст, слайд)
• Исследованы эффекты нарушения чётности при взаимодействии релятивистских поляризованных протонов и дейтронов. (текст, слайд)
• Предложен новый подход к описанию нарушения чётности в процессе рассеяния поляризованного протона на протоне при высоких энергиях. (текст, слайд)
• Впервые точно по энергии вычислены полное борновское сечение трёхфотонной аннигиляции электрон-позитронной пары и полное сечение двухфотонной аннигиляции с учётом однопетлевой поправки.

В области физики и техники ускорителей заряженных частиц, источников СИ и ЛСЭ:

• В 2020 году завершен цикл работ по выбору окончательной конфигурации различных систем источника синхротронного излучения «СКИФ». (текст, слайд)
• В ИЯФ СО РАН разработан макет клистрона S-диапазона, который должен обеспечить мощность 50 МВт. (текст, слайд)
• Выяснен механизм диссипации энергии кильватерной волны в радиально-ограниченной плазме. (текст, слайд)
• Разработаны эффективный прибор и методы для измерения тонкой и сверхтонкой модовой структуры спектра ЛСЭ. Впервые в мире был измерен модовый состав и ширина линий сверхтонкой структуры спектра ЛСЭ. Показано, что на НЛСЭ возможны режимы с одной и несколькими супермодами, а относительная ширина линий comb-структуры в супермоде составляет 2E-8. (текст, слайд)
• Исследована фокусировка рентгеновского излучения преломляющей линзой с мозаичной компоновкой микроструктур проведено на станции «Экстремальное состояние вещества» источника СИ ВЭПП-4 в 2020 году. (текст, слайд)
• Впервые в мире создана магнитная система сверхпроводящего ондулятора с нейтральными полюсами для источника синхротронного излучения DLS (Англия) с периодом 15.6 мм и полем 1.2 Тл. Продемонстрирована возможность получения фазовой ошибки ондулятора менее 3 градусов, что является ключевым параметром для генерации синхротронного излучения. (текст, слайд)
• Впервые в мире методом сверхбыстрой FID-спектроскопии на НЛСЭ измерена динамика короткоживущего OH-радикала, в том числе с применением нового метода поляризационной спектроскопии в слабом магнитном поле, позволяющим радикально увеличить чувствительность метода. (текст, слайд)
• Проведены подготовительные эксперименты для изучения динамических процессов разрушения кристаллической структуры на образцах поликристаллического вольфрама в условиях интенсивных импульсных нагрузок. (текст, слайд)
• Методами молекулярной биологии и электронной микроскопии показана связь экспрессии генов и структурно-функциональной организации признаков клеток E.coli при нетепловым воздействии терагерцового излучения.

В области физики плазмы:

• На стенде высоковольтного инжектора нейтралов в корпусе ДОЛ впервые получен пучок отрицательных ионов с энергией более 240 кэВ и исследована его транспортировка в ускорительном тракте. (текст, слайд)
• Завершена сборка установки «компактный осесимметричный тороид» (CAT), отлажены и запущены в эксплуатацию ее вакуумная система, соленоид и система питания магнитного поля, источник плазмы, атомарные пучки.
• На установке ГОЛ-NB продемонстрирована эффективная транспортировка мишенной плазмы, предназначенной для начала экспериментов по инжекции нейтральных пучков. (текст, слайд)
• Совместно с фирмой ТАЕ, США успешно введен в действие нейтронный источник для клинических испытаний бор-нейтронозахватной терапии и получены проектные параметры источника. (текст, слайд)
• Разработана спектроскопическая диагностика для точного измерения доплеровского сдвига и уширения линий излучения атомов и ионов в потоке плазмы в расширителе ГДЛ. При помощи локальной газовой перезарядной мишени, измерены функции распределения ионов по продольной скорости. По этим данным, выполнены измерения перепада амбиполярного потенциала плазмы между центром и стенкой. Это позволило подтвердить теоретических моделей, используемых для описания процесса удержания энергии в ловушках открытого типа. (текст, слайд)
• Показано соответствие экспериментальных скейлингов потока плазмы в геликоидальном магнитном поле от скорости ее вращения и величины гофрировки предсказаниям теории. (текст, слайд)
• В ускорителе-тандеме с вакуумной изоляцией впервые осуществлена генерация быстрых нейтронов с выходом 10¹² с^-1 на литиевой мишени при использовании пучка дейтронов с энергией 2,1 МэВ и током 1,4 мА. Это позволило изучить активацию материалов ИТЭР потоком быстрых нейтронов. (текст, слайд)
• Отработан и запущен в эксплуатацию источник ионов аргона с расчетными значениями энергии (75 кэВ) и тока (10 мА), который является основным элементом уникальной диагностики для бесконтактного измерения электрического потенциала в установке ГДЛ. (текст, слайд)
• На установке БЕТА впервые в мире изучена динамика деформаций и растрескивания поверхности вольфрама во время мощных импульсных тепловых нагрузок с интенсивностью ниже порога плавления, характерных для дивертора экспериментального термоядерного реактора ИТЭР. (текст, слайд)