ИЯФ СО РАН: продолжаются работы по созданию «ловца частиц» для Супер C-тау фабрики⁠⁠

Место встречи пучков заряженных частиц на электронно-позитронном коллайдере ВЭПП-2000 (слева): в дрейфовой камере детектора СНД содержится около 2 тысяч проволочек

В 2011 г. проект Супер C-тау фабрики вошел в число шести проектов класса мегасайенс, отобранных для реализации на территории нашей страны, а через пять лет он был включен в план реализации Стратегии научно-технологического развития РФ. Задача этого ускорительного комплекса для проведения экспериментов со встречными электрон-позитронными пучками в диапазоне энергии от 2 до 5 ГэВ, – поиски «новой физики», выходящей за рамки Стандартной модели. В ходе пресс-тура, посвященного проектам «Академгородок 2.0», заведующий лабораторией Института ядерной физики СО РАН, к.ф.-м.н. И. Б. Логашенко рассказал о работе по созданию систем для регистрации частиц на будущем коллайдере

Свое название будущая мегаустановка получила от двух элементарных частиц – очарованного кварка (с) и лептона (τ). На новосибирской Супер C-тау фабрике будут изучаться процессы рождения этих частиц, а также вестись поиски четырех- и пятикварковых, гибридных и других экзотических состояний и исследовать их свойства. Предполагается, что объем полученных здесь данных будет в сто раз больше больше по сравнению с сегодняшним днем. Это позволит начать изучение таких явлений, как CP-нарушение в распадах D-мезонов и τ-лептона и нарушение закона сохранения лептонного числа в распадах τ-лептона.

Запустить комплекс планируется в 2027–2028 г., общая стоимость проекта составит около 40 млрд рублей, при этом почти половина затрат придется на строительство регистрирующего устройства коллайдера – детектора частиц.

К.ф.-м.н., И. Б. Логашенко, заведующий научно-исследовательской лабораторией ИЯФ СО РАН (Новосибирск)

По словам И. Б. Логашенко, «в сентябре физики ИЯФ СО РАН вместе с коллегами из итальянского Национального института ядерной физики (INFN) занимались разработкой концептуального проекта дрейфовой камеры – одной из самых важных частей будущего детектора, где происходит столкновение пучков частиц. Дрейфовая камера регистрирует пролетающие сквозь нее заряженные частицы, и от того, насколько точно она это делает, зависит эффективность обнаружения тех редких явлений, которые будут происходить при столкновении пучков в коллайдере.

Мы провели испытания перспективного материала для дрейфовой камеры – тонких (в два раза тоньше человеческого волоса), покрытых медью углеродных проволочек. Число таких проволочек в новой установке должно достигать 100–200 тыс., и суть испытаний состояла в принципиальной проверке возможности использования этого нового материала. Кроме того, наши итальянские коллеги предложили необычную технологию по натяжению и фиксации в детекторе огромного массива проволочек».

Справка: Супер C-тау фабрика – это ускорительный комплекс на встречных электрон-позитронных пучках, который будет работать в широком диапазоне энергии 2–5 ГэВ. Концепция коллайдера базируется на новом методе повышения «светимости» – параметра, который характеризует интенсивность столкновения частиц и зависит от плотности и степени фокусировки пучка. Благодаря методу CrabWaist, предложенному и разработанному специалистами итальянского INFN и новосибирского ИЯФ СО РАН, новый коллайдер будет обладать беспрецедентной светимостью – 10³⁵ см⁻²с⁻¹, что на два порядка превышает величину, достигнутую на сегодня в мире в этом диапазоне энергии. Экспериментальный метод изучения элементарных частиц остается наиболее важным, так как предсказательная сила Стандартной модели имеет свои ограничения, особенно в области адронного сектора. Физические задачи российского проекта мегасайенс хорошо согласуются с задачами крупнейших современных экспериментов в области физики элементарных частиц, которые проводятся, в первую очередь, в лаборатории КЕК (Япония) и на Большом адронном коллайдере (Швейцария)

Как отметил ученый, проволока из углеволокна и новая технология удержания проволочек – это только одни из вариантов, которые могут быть использованы для создания дрейфовой камеры детектора Супер С-тау фабрики, возможны и другие материалы, и технологии. Окончательный выбор будет сделан позже. Российские и зарубежные ученые, участвующие в реализации этого проекта, соберутся в декабре 2018 г. во Франции, чтобы оценить результаты проведенных работ и спланировать дальнейшие шаги.