ИЯФ СО РАН и ЦЕРН совместно разрабатывают коллайдеры будущего
- 22.08.2016
22-24 августа 2016 года в рамках финансируемого Евросоюзом проекта «КРЕМЛИН» (CREMLIN, Connecting Russian and European Measures for Large-scale Research Infrastructures) в ЦЕРН (Женева) пройдет совместная конференция ИЯФ СО РАН и ЦЕРН для молодых ученых, занимающихся разработкой и экспериментами на электрон-позитронных коллайдерах (CERN-BINP workshop for young scientists in e+e- colliders).
Трехдневный семинар посвящен новым результатам в области создания и проведения экспериментов на электрон-позитронных коллайдерах. Особый акцент будет сделан на разработках для российских и европейских mega-science проектов. Один из участников совещания, младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Сергей Александрович Глухов исследует методы моделирования динамики частиц в циклических коллайдерах будущего. Его расчеты уже используются для разработки FCC, установки, которая в будущем может прийти на смену Большому адронному коллайдеру (LHC).
«Двигаясь в ускорителе по искривлённой траектории, – объясняет ученый, – частица излучает, то есть теряет энергию. Раньше учитывалось только излучение из поворотных магнитов, но оказалось, что, если речь идет об ускорителях с предельно высокими энергиями (в ЦЕРН планируется энергия электронов и позитронов 175 ГэВ), нужно брать в расчет еще и излучение из квадрупольных линз, чем я сейчас и занимаюсь. Исследуемый эффект, пренебрежимый в существующих установках, важен в коллайдерах будущего».
Основная цель проекта «КРЕМЛИН» – укрепление научного сотрудничества между шестью российскими установками mega-science, и связанными с ними европейскими партнерами по исследовательской инфраструктуре. При строительстве установок такого класса научные коллаборации сталкиваются с задачами, которые непосильно решить одному коллективу, гораздо эффективнее создать международное сообщество, совместно работающее над похожими проектами. По такому пути пошли ИЯФ СО РАН и ЦЕРН, подготовив для «КРЕМЛИН» рабочий пакет, включающий, с российской стороны, проект Супер Чарм-Тау фабрики, а со стороны ЦЕРН – электрон-позитронные коллайдеры следующего поколения – FCC-ee и CLIC.
Координатор проекта CLIC Люси Линсен (Lucie Linssen, CERN's Linear Collider Detector project leader) напомнила, что первое соглашение о сотрудничестве между Россией и ЦЕРН было подписано в 1967 году. «С тех пор Россия непрерывно участвует в экспериментальной программе ЦЕРН и внесла существенный вклад в строительство ее ускорителей. Например, 400 магнитов транспортных каналов Большого адронного коллайдера были разработаны и построены в ИЯФ СО РАН. Сегодня в проектах в ЦЕРН участвует около тысячи российских исследователей, то есть Россия представляет одно из самых больших научных сообществ. Для ЦЕРН большая честь организовывать совместный с ИЯФ СО РАН семинар и обмениваться опытом с такой большой делегацией молодых специалистов из Новосибирска», – прокомментировала Люси Линсен.
«Поскольку на конференции будут обсуждаться коллайдеры будущего, – отметил заместитель директора ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук Евгений Борисович Левичев, – особое внимание уделяется вовлечению в проекты молодежи, которой придется их реализовывать. Совещание в ЦЕРН в рамках гранта «КРЕМЛИН» – не школа, а именно конференция научной молодежи нескольких стран, где молодые исследователи (студенты, аспиранты, научные сотрудники) будут рассказывать результаты своих работ, относящиеся к тематике электрон-позитронных коллайдеров. В некотором смысле эту конференцию можно считать смотром команды физиков, которой предстоит реализовывать перспективные проекты».
Супер Чарм-Тау фабрика – это электрон-позитронный коллайдер на относительно небольшую энергию (до 2,5 ГэВ в пучке, длина около 1 км), но с высокой светимостью 1035 см-2с-2, предназначенный для постановки прецизионных экспериментов и обнаружения явлений за пределами Стандартной Модели (поиск «новой физики»). FCC-ee – электрон-позитронный коллайдер с периметром 100 км и максимальной энергией до 175 ГэВ для исследования бозона Хиггса и других экспериментов. Несмотря на различие в энергии и размерах, многие подходы к реализации этих установок схожи и могут изучаться и оптимизироваться совместно.
Справка
Участники проекта «КРЕМЛИН»: Курчатовский Институт, Институт кристаллографии РАН, Институт прикладной физики РАН, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера, Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), Институт Лауэ-Ланжевена, Лаборатория лазеров, взаимодействий и динамики (LIDyL), ЦЕРН, Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL, Европейский центр синхротронного излучения (ESRF) и некоторые другие европейские лаборатории.
Шесть российских проектов mega-science включают: токамак «Игнитор» (Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований «Росатома», Троицк); высокопоточный пучковый исследовательский реактор ПИК (Петербургский институт ядерной физики НИЦ «Курчатовский институт», Гатчина); источник специализированного синхротронного излучения четвёртого поколения; комплекс сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжёлых ионов NICA; международный центр исследований экстремальных световых полей на основе лазерного комплекса субэксаваттной мощности (Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород); ускорительный комплекс со встречными электрон-позитронными пучками Супер Чарм-тау фабрика (Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск).
27 апреля 2016 года было подписано распоряжение Правительства Российской Федерации «…о создании и эксплуатации комплекса сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA», (Nuclotron-based Ion Collider fAcility). Это первый из шести российских проектов mega-science, реализация которого официально началась. В создании комплекса участвуют ведущие научные центры из 30 стран мира.