Эксπир
Регистрация / Вход

Проведение исследований ядерных эффектов при взаимодействии частиц высоких энергий на ускорителе протонов на энергию 70 ГэВ и его дальнейшее развитие

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.518.11.7001
Организация
ФГБУ ГНЦ ИФВЭ
Руководитель работ
Зайцев Александр Михайлович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
10,3 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Опережающее развитие приборной базы научных исследований по приоритетным направлениям Программы и проведение исследований с использованием уникальной экспериментальной базы

Предложения

Исследование методов обеспечения безопасности и надежности стыковки космических аппаратов на базе уникального стенда «Испытательная установка для исследования сложных космических объектов в условиях имитации невесомости КИС РТК»
Тема
Исследование методов обеспечения безопасности и надежности стыковки космических аппаратов на базе уникального стенда «Испытательная установка для исследования сложных космических объектов в условиях имитации невесомости КИС РТК»
Входящий номер
58
Организация
ЦНИИ РТК
Руководитель организации-инициатора
Лопота Александр Витальевич
Исследование и разработка базовых технологий создания перспективной элементной базы наноэлектроники , микро- и наносистемной техники на основе многофункционального сверхвысоковакуумного нанотехнологического комплекса с расширенными аналитическими возможностями НАНОФАБ НТК-9
Тема
Исследование и разработка базовых технологий создания перспективной элементной базы наноэлектроники , микро- и наносистемной техники на основе многофункционального сверхвысоковакуумного нанотехнологического комплекса с расширенными аналитическими возможностями НАНОФАБ НТК-9
Входящий номер
90
Руководитель организации-инициатора
Боровская Марина Александровна
 Показать еще 21 предложение
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
18.04.2007 - 30.06.2007
В процессе подготовки физических установок ВЕС, ФОДС, ГИПЕРОН к экспериментальным исследованиям на ускорителе У-70 выполнены работы по модернизации анализирующей электроники, систем сбора данных, детек-торов установок, моделированию методом Монте-Карло условий экспозиции, на пучке, юстировка детекторов. В результате проделанной работы повыше-ны технические и эксплуатационные характеристики экспериментальных установок.
  Выполнены работы по переводу цепей автоматического регулирования ускоряющей системы У-70 на современные аппаратные элементы и схемо-технические решения.
Развернуть
2
01.07.2007 - 07.12.2007
Проведены экспериментальные исследования свойств ядер и элементарных частиц посредством измерения характеристик инклюзивных и эксклюзивных адрон-ядерных взаимодействий на ускорителе У-70. Осуществлена проверка работоспособности новой конфигурации цепей автоматического регулирования в ускоряющей системы в работе с пучком на ускорителе У-70 для обеспечения лучшей стабильности ускорения пучка.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
АННОТАЦИЯ
выполненных работ по 3 этапу государственного контракта
№ 02.518.11.7001 от 18 апреля 2007 г.

Проведение исследований ядерных эффектов при взаимодействии частиц высоких энергий на ускорителе протонов на энергию 70 ГэВ и его дальнейшее развитие.

3 этап: Обработка экспериментальных результатов, полученных в экспериментах на физических установках ВЕС, ФОДС, ГИПЕРОН. Физический запуск нового линейного ускорителя УРАЛ-30М с ВЧК-фокуси- ровкой.

Объектом разработки являются экспериментальные физические установки ВЕС, ФОДС, ГИПЕРОН и протонный синхротрон У-70 ГНЦ ИФВЭ.
Целью работы на данном этапе является обработка экспериментальных результатов, полученных в экспериментах на физических установках ВЕС, ФОДС , ГИПЕРОН, и физический запуск нового линейного ускорителя УРАЛ-30М с ВЧК-фокусировкой.
На экспериментальной установке ВЕС ведутся исследования в области спектроскопии легких мезонов, включая высшие возбуждения и «экзотические» состояния, посредством выделения и анализа (квази)эксклюзивных реакций адрон-ядерных взаимодействий при адекватных энергиях. В результате обработки ранее набранных данных по эксклюзивной пион-ядерной реакции ?- A -> A` ?+?- ?- ?0 обнаружен распад f1(1285) -> ?+?-?0, нарушающий изотопическую симметрию и в связи с этим представляющий интерес с точки зрения ряда теоретических моделей. Измерена относительная вероятность распада по данному каналу. На прежних и вновь набранных данных опробована пилотная версия новой программы реконструкции событий адрон-ядерных реакций.
Установка ГИПЕРОН предназначена для исследования мезон-ядерных взаимодействий с целью изучения влияния ядерной материи на свойства находящихся в ней мезонных состояний. При проведении экспериментальных исследований в 2007 – 2008 г. была проведена экспозиция установки ГИПЕРОН на ?+, K+ и p-пучках с импульсом 7 ГэВ/с c целью исследования инклюзивного образования нейтральных мезонных состояний. За время экспозиции на внешние магнитные носители эксперимента были получены данные для пяти ядерных мишенях: Be, C, Al, Cu и Pb.
В рамках данного этапа была проведена обработка данных осеннего сеанса 2007 г. на установке ГИПЕРОН. В спектрах инвариантных масс 2?, ????, 2????систем выделены события инклюзивного образования ???, ?????и Ks-мезонов, а также f2(1270)-резонанса, что позволяет изучить A-зависимость сечения их образования в ?+A-взаимодействиях. В целом за время полной экспозиции установки в сеансе было и реконструировано и обработано более 25 млн. событий. Обработка данных продолжается.
В весеннем сеансе 2008 г. после проведения целого ряда изменений в аппаратуре, направленных на увеличение телесного угла и повышение быстродействия системы сбора информации, был выполнен комплексный запуск установки ФОДС. Модернизации подверглись практически все элементы установки: детекторы системы мониторирования пучка частиц падающих на мишень, трековые детекторы, регистрирующая электроника, система сбора данных с программами приёма, контроля и отображения экспериментальной информации. После отладки всех детекторов были выполнены измерения с ядерными мишенями в широком диапазоне интенсивности падающего пучка с записью информации на магнитный носитель.
Создаваемый линейный ускоритель с ВЧК-фокусировкой УРАЛ-30М предназначен для замены выработавшего ресурс ускорителя УРАЛ-30, являющегося инжектором в бустер ускорительного комплекса У-70. Линейный ускоритель УРАЛ-30М является сложной электрофизической установкой в состав которой входят такие системы как ускоряющая, ВЧ-питания, измерения и управления, технологическая. В настояшем отчете приводятся результаты, полученные при физическом пуске и проведении сеанса работы длительностью около 500 час. в наладочном режиме линейного ускорителя. Получено токопрохождение пучка протонов через все секции ускорителя при токе 5 - 10 мА, что характерно при пусконаладочных работах. При
проведении ранее посекционных испытаний ускорителя достигались значения токов в НЧУ – 120 мА, ускоряющей секции С1 – 120 мА, секции С2 – 50 мА. При наладке ускорителя отмечены отдельные недостатки функционирования систем ускорителя при их совместной работе. Для устранения недостатков приняты соответствующие меры, включающие доработку электрических схем и создание дополнительного оборудования (стенд испытаний протонных источников и установка для вакуумной заливки трансформаторов). Для повышения надежности работы ускорителя будет выполнена работа по замене старых ламповых модуляторов анодных напряжений в системе ВЧ-питания на разработанные и создаваемые в ГНЦ ИФВЭ новые модуляторы, а так же замене блоков питания вакуумных насосов на современные.
Следует отметить, что работа в целом по 3 этапу государственного контракта выполнена в полном объеме и на высоком научно-техническом уровне, соответствующем мировым стандартам в этой области.


Директор ГНЦ ИФВЭ Н.Е. Тюрин
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Номер контракта № 02.518.11.7001 от 18 апреля 2007 г
Этап контракта (выбрать необходимое): заключительный
Тема исследования, разработки: «Проведение исследований ядерных эффектов при взаимодействии частиц высоких энергий на ускорителе протонов на энергию 70 ГэВ и его дальнейшее развитие».
Организация (головной) исполнитель:____ГНЦ ИФВЭ

1. Характеристика созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции – объём не более 2 стр.
Основной целью НИР являются исследования образования частиц на ядерных мише-нях, позволяющих получить исключительно важную информацию, которая не может быть извлечена из рр – взаимодействий. Уникальность исследований состоит в том, что в про-цессах с большими передачами импульса, удается проникнуть далеко вглубь ядер и изу-чать пространственно-временную структуру ядерной материи на предельно малых рас-стояниях. Для всестороннего изучения адрон-ядерных взаимодействий в ИФВЭ создан комплекс из трех взаимно дополняющих друг-друга экспериментальных установок, вклю-чающий в себя установки ФОДС, ВЕС и ГИПЕРОН.
На экспериментальной установке ВЕС ведутся исследования в области спектроско-пии легких мезонов, включая высшие возбуждения и «экзотические» состояния, посредст-вом выделения и анализа (квази) эксклюзивных реакций адрон-ядерных взаимодействий. На установке ВЕС выполнены запланированные исследования. В результате обработки данных по эксклюзивной пион-ядерной реакции ?-A>A`?+?-?-?0 обнаружен распад f1(1285) >?+?-?0, нарушающий изотопическую симметрию и в связи с этим представляю-щий интерес с точки зрения ряда теоретических моделей.
В рамках выполнения проекта проведена экспозиция установки ГИПЕРОН на ?+ и K+ пучках с импульсом 7 ГэВ/с для экспериментального исследования инклюзивного об-разования нейтральных мезонных состояний (??, ?, 2??, f2(1270), образующихся в ?+А и K+А взаимодействиях на различных ядрах (Be, C, Al, Cu, Pb), с целью изучения влияния холодной ядерной материи на свойства указанных состояний. В спектрах инвариантных масс 2?, ????, 2????систем выделены события инклюзивного образования ???, ?????и Ks-мезонов, а также f2(1270)-резонанса, что позволяет изучить A-зависимость сечения их об-разования в ?+A-взаимодействиях.
Развитие установки ФОДС, нацеленное на исследование редких процессов на квар-ковом уровне, потребовало заметных изменений в аппаратуре и программном обеспече-нии. После проведения целого ряда изменений в аппаратуре, направленных на увеличение телесного угла и повышение быстродействия системы сбора информации, был выполнен комплексный запуск установки ФОДС.
На ускорительном комплексе У-70 ГНЦ ИФВЭ были проведены работы по улучше-нию параметров пучка протонов, повышению эффективности и надежности работы ком-плекса в целом, расширению возможностей для прикладных и проблемно-ориентированных фундаментальных исследований на выведенном пучке.
Создаваемый линейный ускоритель с ВЧК-фокусировкой УРАЛ-30М предназначен для замены выработавшего ресурс ускорителя УРАЛ-30, являющегося инжектором в бус-тер ускорительного комплекса У-70. При создании ускорителя УРАЛ-30М приняты меры по устранению недостатков старой установки УРАЛ-30 и учтен опыт его эксплуатации. Для увеличения темпа ускорения изменен закон распределения ускоряющего напряжения по длине структуры. С целью повышения надежности в системе ВЧ-питания применены разработанные в ГНЦ ИФВЭ полупроводниковые блочные модуляторы анодных напря-жений. Создана автоматизированная система измерений и управления. Линейный ускори-тель УРАЛ-30М смонтирован в экспериментальном зале комплекса У-9А ГНЦ ИФВЭ и проведен его физический запуск. Предусмотренный контрактом объем работ по исследо-ванию нового линейного ускорителя УРАЛ30М на энергию 30 МэВ и подготовке к пере-воду его в эксплуатационный режим выполнен в целом. Проведена комплексная наладка систем ускорителя. Осуществлена программа экспериментальных исследований ампли-тудно-фазовых характеристик, предоставляющая возможность настройки и поддержания рабочего (эксплуатационного) режима установки. Разработан конкретный вариант усо-вершенствования схемы узла анодного модулятора, повышающего его эксплуатационную надежность, технологичность и снижающей стоимость.
Определены направления, по которым должна проводиться дальнейшая работа на ускорителе УРАЛ30М. Это устранение поперечного отклонения пучка в НЧУ (или мини-мизация его последствий) и доработка существующих и внедрение новых предложенных технических решений.

2. Области и масштабы использования полученных результатов

Результаты НИР будут использованы исполнителем и другими научными центрами для проведения исследований в области физики высоких энергий, а также создания новой ускорительной техники и модернизации существующих ускорительных установок.
Предусматриваемое НИР дальнейшее развитие У-70 обеспечит существенное рас-ширение его функциональных возможностей и, как следствие, приведет к увеличению числа организаций, выполняющих исследования в рамках научно-технических программ федерального уровня. Проведенные исследования позволят уменьшить энергозатраты при проведении исследований.
Полученные результаты могут также использоваться в прикладных целях (создание центра медицинского облучения и материаловедение).



Руководитель работ по проекту
Зам. директора ГНЦ ИФВЭ по науке ________________ А.М. Зайцев
подпись
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.8 Проведение исследований с использованием уникальных стендов и установок, а также уникальных объектов научной инфраструктуры (включая обсерватории, ботанические сады, научные музеи и др.), научных организаций и образовательных учреждений высшего профессионального образования
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ФГБУ "ГНЦ РФ ИТЭФ"
профинансировано
Тема
Проведение исследований в области физики высоких энергий, ядерной физики и физики плазмы с использованием высокоэнергетических уникальных установок и комплексов.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
76,2 млн
Количество заявок
12
Тема
Селективная лазерная ионизация и спектроскопия короткоживущих изотопов и изомеров, нарабатываемых на протонном ускорителе для исследований в области ядерной физики, астрофизики, материаловедения и медицины на установке: "Уникальный лазерный ультрачувствительный спектрометр для детектирования следов элементов и изотопов (УЛУС) (рег. № 01-02)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Количество заявок
1
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения международной молодежной научной школы «Приборное и научно-методическое обеспечение исследований и разработок в области ядерной физики, физики элементарных частиц и полей, физики ускорителей и детекторов».
Продолжительность работ
2012, 7 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Проведение исследований с использованием высокоэнергетических уникальных установок и комплексов (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
61,8 млн
Количество заявок
15
Тема
Проведение исследований физических и химических процессов с использованием уникальных стендов и установок в области энергетики и энергосбережения (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
111,6 млн
Количество заявок
32