Первичные пучки 10 12 /s, 1.5 2 GeV/u, ионы до 238 U 28+ 2×10 13 /s, 30 GeV, протоны вплоть до 90 GeV, протоны 10 10 /s, до 35 GeV/u, 238 U 73+ Вторичные. - презентация

1 Первичные пучки /s, GeV/u, ионы до 238 U 28+ 2×10 13 /s, 30 GeV, протоны вплоть до 90 GeV, протоны /s, до 35 GeV/u, 238 U 73+ Вторичные пучки широкий набор радио- активных пучков, GeV/u антипротоны, 3 30 GeV Накопительные кольца радиоактивные пучки e-A коллайдер /s, накопленные и охлажденные антипротоны, GeV Существующий ускорительный комплекс GSI, содержащий линейный ускоритель UNILAC, синхротрон тяжелых ионов SIS18, фрагмент-сепаратор FRS и накопительное кольцо ESR (показано серым), и новый проект, включающий двойное кольцо синхротронов SIS100/300, высокоэнергичное накопительное кольцо HESR, коллекторное кольцо CR, новое накопительное кольцо NESR и фрагмент-сепаратор Super-FRS (показано красным). FAIR – Facility for Beams of Ions and Antiprotons – принятый к осуществлению проект стоимостью ~1200 М в GSI, Дармштадт. Официальное начало строительства – г.

2 ВИСБАДЕН, 15 октября. /Спец.корр.ИТАР-ТАСС/. В присутствии Владимира Путина и Ангелы Меркель на проходящем в Висбадене 9-м раунде российско- германских межгосударственных консультаций на высшем уровне сегодня подписаны 5 документов: Соглашение между Министерством образования и науки РФ и Министерством образования и научных исследований ФРГ "О сотрудничестве в разработке и применении источников фотонного излучения на базе ускорителей" ; Декларация о намерениях по сотрудничеству в сооружении и эксплуатации Международного ускорительного центра по исследованию тяжелых ионов и антипротонов между Федеральным агентством по атомной энергии и Министерством образования и исследований ФРГ /проект "ФАИР"/; …

3 R3B – реакции с радиоактивными пучками EXL – изучение экзотических ядер на накопительном кольце ILIMA – Шоттки масс спектрометрия MATS – сверхточные измерения масс CBM – изучение сжатой барионной материи PANDA – физика аннигиляции антипротонов PAXPAX PAX – измерения с пучками поляризованных ионов ИНТЕРЕСЫ ПИЯФ В ФИЗИЧЕСКИХ ПРОГРАММАХ НА FAIR

4 NUSTAR (Nuclear Structure and Astrophysics) – блок, включающий 8 физических проектов, объединенных на некотором уровне управления. ПИЯФ выразил намерение участвовать, и уже участвует, в 4-х экспериментах NUSTAR блока - это R3B, EXL, ILIMA и MATS. Г.Д.АлхазовД.М.СеливерстовЮ.Н.Новиков Направление - изучение нестабильных ядер (инверсная кинематика): Структура экзотических ядер – необычная геометрия, новые типы оболочечной структуры, новые коллективные моды, особые формы деформации, кластеризация нуклонов, … Ядерная астрофизика – экспериментальное изучение путей происхождения сверхтяжелых элементов (s-, r- и rp-процессы через измерения масс, β - - и β + - распадов). Фундаментальные взаимодействия и симметрии – через прецизионное изучение β-распадов специфических экзотических ядер проверка гипотезы сохранения векторного тока (CVC); вкладов в слабое взаимодействие, помимо (V-A), скалярного, тензорного или (V+A) членов; …

5 R3B – Reaction with Relativistic Radioactive Beams Схема эксперимента R3B Широкий спектр исследуемых реакций – прямое выбивание, квази-упругое рассеяние, полное поглощение, упругое рассеяние протонов, зарядово- обменные реакции, фрагментация налетающей частицы и мульти - фрагментация, деление, резонансы, … Универсальная экспериментальная установка, работающая в двух модах: 1)Относительная точность измерения скорости и Вρ при большом аксептансе. 2)Высокое разрешение (10 -4 ).

6 ПИЯФ уже внес свой вклад в R3B – предназначенные для регистрации протонов две дрейфовые камеры гексагональной структуры, размером 1.2x0.8 м 2, со считывающей электроникой CROS3 были разработаны, изготовлены и поставлены в GSI. Камеры работают в эксперименте LAND и к настоящему времени отработали в четырех сеансах на ускорителе. Распределение хитов при сканировании пучком С 12 вдоль оси x. Время дрейфа (верхняя гистограмма) и распределение ширин импульсов (отражает распределение заряда). Обсуждается участие ПИЯФ в создании время - пролетного нейтронного детектора на базе RPC камер с временным разрешением σ~50 ps.

7 EXL (EXotic nuclei studied in Light-ion induced reactions) – выполняется на внутреннем пучке накопительного кольца NESR. Физическая программа EXL в значительной степени перекрывает и дополняет программу R3B со смещением акцента в сторону малых передач. Схема детектора частиц отдачи Блок-схема установки В настоящее время в ПИЯФ проводится R&D полупроводниковых Si(Li) детекторов большой площади (87x87 см 2 ) и толщины (9 мм). Общее количество таких детекторов 280. Обсуждается разработка и изготовление некоторых позиций электроники, а также Участие в создании время - пролетного нейтронного детектора – полного аналога варианта R3B.

8 ILIMA и MATS – два взаимодополняющих проекта по измерению масс и спектроскопии включают: Измерение неизвестных масс ядер вблизи и на пороге стабильности, ядер с NZ, ядер в окрестности дважды-магических ( 48 Ni, 78 Ni, 100 Sn, и 132 Sn) Измерение времен жизни высоко-зарядных ионов, их моды и вероятности распадов Изомерные состояния Создание чистых изомерных пучков и исследования с ними ILIMA измеряет массы экзотических ядер в накопительном кольце методом Шоттки масс- спектрометрии (для охлажденных, достаточно долгоживущих изотопов) и методом изохронной масс-спектрометрии (для короткоживущих изотопов), достигая точности измерения массы ~30 эВ. MATS, применяя ионные ловушки Пеннинга, обеспечивает точность в измерении массы на уровне эВ. Массы, измеренные в MATS, будут использованы в ILIMA в качестве калибровочных. ILIMAMATS Вклад ПИЯФ в эти проекты: R&D и производство различного размера Si-детекторов Моделирование процесса транспорта ионов через ловушку Пеннинга R&D, участие в производстве и сборке ловушек Пеннинга

9 Установка CBM CBM (Compressed Baryonic Matter) – на выведенном пучке ядер (вплоть до урана) с энергией ГэВ/нуклон планирует исследование предсказанных физических явлений, возникающих в сверхплотной ядерной материи (сравнима с плотностью в сердцевине нейтронных звезд): модификация адронов в плотной среде фазовый переход к состоянию свободных кварков при высоких барионных плотностях возникновение возможно нового фазового перехода к состоянию с коррелированными кварками (состояние цветовой сверхпроводимости) экзотические состояния материи такие, как конденсаты странных частиц. Первоначальная версия CBM регистрация е + е - пар от распада короткоживущих векторных мезонов и мезонов, содержащих очарованные кварки. При участии ПИЯФ предложен и принят стартовый вариант эксперимента изучение мюонных мод распада. В.М.Самсонов Участие ПИЯФ на сегодняшний день: 1. В мюонной системе (MuCh) моделирование процессов с выходом мюонов оптимизация абсорбера и трековой системы R&D базовых трековых детекторов проектирование трековой системы MuCh 2. В детекторе RICH - дизайн механики 3. В детектореTRT – R&D трековых детекторов на основе straw 5. Обсуждается участие в системах газоснабжения 6. Обсуждается участие в разработке и производстве электроники

10 PANDA – antiProton Annihilation at Darmstadt С.Л.Белостоцкий Экспериментальная установка PANDA будет размещена на пучке антипротонов (накопительное кольцо HESR) с энергией, варьируемой в диапазоне ГэВ. Физическая программа эксперимента PANDA включает: прецизионные измерения масс, ширин, мод распада всех состояний чармониума обнаружение глюонных возбужденных состояний (очарованные гибриды, глюболы) поиск модификации свойств мезонов в ядерной среде как следствие частичного восстановления киральной симметрии для легких кварков прецизионная γ-спектроскопия гиперядер спектроскопия D-мезонов поиск СР-нарушения в очарованном и странном секторах. По предложению ПИЯФ система идентификации заряженных частиц установки PANDA дополнена время - пролетным спектрометром (с разрешением σ~50 ps), проектирование которого ведется в ПИЯФ.

11 PAX Для РАХ планируется разработка и создание мишенной секции. В настоящий момент проводится R&D на эту тему. А.А.Васильев