Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии




НазваниеРешение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии
страница1/17
Дата публикации15.03.2013
Размер1.33 Mb.
ТипРешение
litcey.ru > Физика > Решение
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17
Универсальный адронный ускоритель
(Ускоритель ядер и поляризованных протонов на базе У-70)

Протвино, апрель 2006

Аннотация

Предлагается проект ускорителя ядер и поляризованных протонов на базе существующего в ГНЦ ИВФЭ ускорительного комплекса У-70 и программа первоочередных исследований в области фундаментальной физики.

Оглавление

1. Введение 4

2. Характеристики У-70 7

2. У-70 7

3. Ускорение релятивистских ядер 9

4. Ускорение поляризованных протонов 19

5. Смета затрат 74

6. План-график реализации Предложения 75

^ 7. Участники проекта 78

1.Введение



Ускорительный комплекс ИФВЭ включает в себя инжектор - линейный ускоритель протонов с ВЧК фокусировкой с энергией ускоренных протонов 30 МэВ (УРАЛ), бустер – протонный синхротрон на энергию 1,5 ГэВ (У-1,5), основной ускоритель – протонный синхротрон на энергию 70 ГэВ (У-70), а также линейный ускоритель протонов на энергию 100 МэВ (И-100). Этот комплекс используется для исследований по физике высоких энергий, а также для прикладных исследований. Основной объем фундаментальных исследований выполняется в трех направлениях - распады каонов, спектроскопия адронов, односпиновые асимметрии в сильных взаимодействиях. Ускорительный комплекс и экспериментальная база непрерывно развиваются и совершенствуются. Завершаются работы по перезарядной инжекции и по созданию нового ускорителя с ВЧК фокусировкой УРАЛ-30М, направленные на повышение интенсивности протонного пучка и повышение надежности ускорительного комплекса. В 2005 г осуществлен стохастический медленный вывод протонного пучка, завершено сооружение канала сепарированных каонов, существенно расширяющие возможности экспериментальных исследований на У-70. Проведена модернизация И-100, в результате которой появилась возможность ускорения не только протонов, но и ионов дейтерия и углерода. В 2006 планируется завершить работы по переводу пучка ионов из И-100 в бустер.

Вместе с тем, развитие физики высоких энергий ставит новые задачи. Среди этих задач выделяются две:

  • исследование ядро-ядерных взаимодействий при энергиях до √S = 8.2 ГэВ/NN (на нуклонную пару) с целью поиска фазового перехода в сжатой адронной материи;

  • исследование спиновых эффектов при взаимодействиях поляризованных протонов с протонами, в том числе с поляризованными протонами, и различными ядрами с целью исследования спиновой структуры протона и определения механизмов поляризации в сильных взаимодействиях.


Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ИФВЭ при соответствующем его развитии. Предлагается на базе существующего ускорительного комплекса ИФВЭ создать качественно новый ускоритель, чтобы обеспечить ускорение ядер и поляризованных протонов и выполнение программы экспериментов с этими пучками. Таким образом, фактически существующий в ИФВЭ ускорительный комплекс, включая развитую систему каналов, будет трансформирован в универсальный адронный ускоритель.
^ Физика столкновений релятивистских ядер находится в настоящее время на этапе бурного развития. Интенсивные исследования ведутся одновременно в целом ряде научных центров в США, Европы и Японии. Одновременно ведется подготовка качественно новых экспериментов по всестороннему изучению ядро-ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях на коллайдере LHC в ЦЕРН (это, прежде всего эксперимент ALICE), а также эксперимента CBM в рамках нового проекта FAIR в Германии. Целью последнего эксперимента является детальное изучение сжатой адронной материи при энергиях предполагаемого фазового перехода в новое состояние вещества. Исследования в этой области энергий будут иметь решающее значение для получения уравнения состояния сверхплотной адронной материи и изучения эффектов вблизи критических точек фазового перехода в квантовой хромодинамике.

Энергетический диапазон ионных пучков ИФВЭ как раз соответствует энергии предполагаемого фазового перехода адронной материи в кварк-глюонную плазму. Именно этот диапазон энергий надлежит исследовать особенно тщательно. Исключительная важность Серпуховского энергетического диапазона ясно осознана мировым физическим сообществом. С целью незамедлительного начала исследований в этой области рассматривается возможность понижения энергии ионных столкновений на RHIC (БНЛ, США) с √S = 200 ГэВ/NN до 5-20 ГэВ/NN. Рекомендации созданной рабочей группы по этой проблеме должны быть представлены в 2007 г. Других возможностей для изучения адронной материи вблизи критической точки у научного сообщества сейчас нет (напомним, что запуск эксперимента СВМ планируется лишь на 2012-2014 гг.). В этой связи эксперименты по изучению столкновений релятивистских ионов в ИФВЭ с помощью У-70 являются в настоящее время особенно актуальными и приоритетными.

Ионные пучки из ускорителя планируется выводить при помощи техники изогнутых кристаллов и системы медленного вывода. Одновременно смогут работать 3-4 установки. При интенсивности первичного ионного пучка до 1011 ионов/цикл интенсивности в каналах вывода будут варьироваться от 106 до 1011 ионов/цикл. Доступный диапазон энергий ионов от 1 до 35 АГэВ. Эффективно будут ускоряться ионы, начиная с дейтерия и вплоть до ионов железа и криптона. Сохраняется также возможность работы с вторичными пучками частиц от внутренних мишеней ускорителя, в том числе и с вторичными ядерными пучками. В целом это позволит выполнить широкую программу приоритетных исследований ядро-ядерных взаимодействий на предлагаемом ускорителе и занять лидирующие позиции в этой области мировой науки.
^ Спиновая физика сегодня остаётся одной из актуальных областей физики высоких энергий. За последние годы в поляризационных исследованиях накоплено немало экспериментальных результатов, многие из них были неожиданными, не укладывавшимися в существовавшие теоретические представления о спиновых эффектах. Около двадцати лет назад в ЦЕРНе на установке ЕМС был обнаружен, так называемый, «спиновый кризис». Оказалось, что вопреки предсказанию простой кварковой модели спин нуклона не складывается из спинов составляющих его валентных кварков. Валентные и морские кварки вместе переносят менее 30% спина протона. До сих пор остаётся загадкой, «кто» ответственен за остальную заметную часть спина протона. Накопленные результаты говорят о том, что спиновые эффекты являются отражением внутренней спиновой структуры протона – ряд спиновых наблюдаемых не зависят от энергии вплоть до нескольких десятков ТэВ. Энергия в десятки ГэВ вполне достаточна для проведения систематических исследований поляризационных эффектов. Акцент сегодня делается не на энергию, а на статистическую обеспеченность экспериментов. Именно на ускорителе У-70 можно добиться прецизионных точностей в измерении различных спиновых наблюдаемых и разобраться в механизмах возникновения спиновых эффектов. Предлагаемая поляризационная программа на У-70 в новой кинематической области больших значений импульсов партонов х будет уникальной, значительно отличающейся от спиновых исследований, проводимых сегодня в Европе и США при малых значениях х. Эксперименты на У-70 с поляризованным пучком при умеренных значениях рT и больших х будут экспериментами нового поколения, которые позволят превзойти предыдущие результаты в спиновой физике в терминах набранной статистики, кинематической области, разнообразии адронных реакций.

Поляризованный протонный пучок планируется вывести по трём каналам частиц после их модернизации. Ожидаемая величина поляризации на мишенях экспериментальных установок ~70%, а интенсивность в зависимости от условий эксперимента от 108 до 1012 протонов/цикл.
Кольцевой электромагнит У-70 – это основная часть ускорителя, которая работает в первоначальном виде. За все время работы на электромагните не было ни одной серьезной аварии, не было заменено ни одной основной обмотки. Имеется значительный запас резервных обмоток. Система питания кольцевого электромагнита У-70, построенная на основе электромашинных агрегатов, после замены проектных игнитронных выпрямителей на тиристорные стала одной из самых надежных систем ускорительного комплекса. Бустер – это современная установка, обладающая высокой надежностью. Таким образом, возможность работы ускорительного комплекса ИФВЭ в течение нескольких десятилетий не вызывает сомнений.
Предлагаемое развитие ускорительного комплекса не нарушит и не затормозит работы по существующей в настоящее время программе исследований с интенсивным протонным пучком. Предлагаемое развитие ускорительного комплекса ИФВЭ предоставит российским и зарубежным исследователям новые уникальные возможности для экспериментов с пучками ультрарелятивистских ядер и поляризованных протонов и создаст предпосылки для сохранения России в качестве одного из мировых лидеров в этих направлениях.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Похожие:

Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconРеферат "Производственные фонды радиотехнического производства"
Решение этих задач возможно при научно обоснованной системе учета и оценки состоянии, качества, стоимости, степени использования...
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconРасчёты электрических режимов являются основными при решении задач,...
В настоящее время актуальность задач расчёта установившихся режимов возросла вследствие создания автоматизированных систем диспетчерского...
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconВзаимодействие педагогов с семьей по сохранению и укреплению здоровья детей
...
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconВлияние науки на технику
Реализовывать эти предпосылки, однако возможно лишь при сочетании, взаимном дополнении формализуемых и принципиально неформализуемых...
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconОбразования и науки российской федерации
Программное обеспечение для системы сопровождающего контроля ускорительного комплекса вэпп-2000
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconПлан урока Тема: «Решение задач на равновесие твердых тел»
При решении задач на нахождение составляющей силы и правило моментов, обращается особое внимание на практическое значение рассматриваемых...
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconСопротивление материалов часть 3
Учебное пособие предназначено для оказания помощи студентам при выполнении расчетно-проектировочных работ. Номера задач, решение...
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconРешение уравнений Знать и находить компоненты арифметических действий...
Читать и записывать многозначные числа. Владеть понятиями «класс», «разряд», «разрядное слагаемое»
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconРешение. Дифференциальные
Решение различных геометрических, физических и инженерных задач часто приводят к уравнениям, которые связывают независимые переменные,...
Решение этих задач возможно на базе существующего ускорительного комплекса ифвэ при соответствующем его развитии iconРешение. Дифференциальные
Решение различных геометрических, физических и инженерных задач часто приводят к уравнениям, которые связывают независимые переменные,...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница