Инженерное проектирование ядерно-физической аппаратуры
В работе представлено описание современных пироэлектрических технологий. Приведены различные схемы генерации рентгеновского излучения. Продемонстрирована возможность управления пучками заряженных частиц с помощью пироэлектрического дефлектора. Обсуждаются перспективы развития пироэлектрических технологий и их применения.
В озере Байкал строится глубоководный нейтринный телескоп Baikal-GVD масштаба кубического километра, ориентированный на исследования в области астрофизики и физики элементарных частиц. На этапе развертывания установки 2021 г. эффективный объем детектора составил 0.4 км3 в задаче регистрации каскадов, генерированных астрофизическими нейтрино высокой энергии. В статье описаны конструкция и основные характеристики системы сбора данных телескопа, рассматриваются вопросы глубоководной инженерии, связанные с развертыванием детектора, и представлен ряд физических результатов, полученных на установке.
Взаимодействие плазмы, пучков частиц и излучения с веществом
Исследуется корреляция между образованием нестабильного ядра 8Be и сопровождающих α-частиц во фрагментации релятивистских ядер 16О, 22Ne, 28Si и 197Au в ядерной эмульсии. Распады 8Be идентифицируются в широком диапазоне энергий по инвариантным массам, вычисляемым по углам разлета в 2α-парах. Принятые приближения проверены по данным фрагментации ядер 16О в водородной пузырьковой камере в магнитное поле. Обнаружено усиление вклада 8Be в диссоциацию с множественностью α-частиц.
Одной из альтернатив Стандартной Модели (СМ) элементарных частиц являются теории суперсимметрии; электрический дипольный момент (ЭДМ) элементарных частиц может служить отличным инструментом для подтверждения валидности одной из этих моделей. К примеру: в случае нейтрона, ЭДМ, совместный с СМ, находится в диапазоне 10-33 до 10-33e см, в то время как теории суперсимметрии предсказывают наличие ЭДМ гораздо большей величины – на уровне 10-29 – 10-24e см. Эксперименты по поиску ЭДМ проводятся больше 50-ти лет, однако большинство из них — на зарядово-нейтральных частицах (нейтрон, атомы). ЭДМ заряженных частиц (протон, дейтрон) можно измерить в накопительном кольце, используя феномен прецессии поляризации пучка в электромагнитном поле. Накопительное кольцо обладает рядом преимуществ при его использовании в качестве инструмента для измерения ЭДМ; однако существует также и ряд проблем. В данной работе рассматриваются основные подходы к решению этих проблем: BNL, Spin Wheel, Frequency Domain методы.
Представлены результаты поиска узких тяжелых резонансов по их распадам на пару лептонов в эксперименте CMS на Большом адронном коллайдере (LHC). Использованы данные второго цикла работы LHC (RUN2) с интегральной светимостью 140 фб-1, полученные в 2016–2018 гг. в протон-протонных столкновениях при √s = 13 ТэВ. Установлены ограничения на сечение рождения новых нейтральных калибровочных бозонов.
Авторами в составе рабочей группы по поиску и изучению бозона Хиггса (HWW) проведено изучение событий с двумя лептонами в канале распада h/H → WW(*) → lνlν в эксперименте АТЛАС на Большом адронном коллайдере при 13 ТэВ. В анализе используется полный набор данных протонпротонных столкновений, набранных в 2015–2018 гг., который соответствует интегральной светимости 139 фб–1. Особое внимание уделено исследованию характеристик адронных струй, летящих под малыми полярными углами. Такие струи сопровождают рождение бозона Хиггса в механизме слияния векторных бозонов. Проведено сравнение двух алгоритмов восстановления струй, EMTopo и PFlow. Для дальнейшего анализа выбран второй, как более надежный при высокой светимости БАК. Изучена кинематика адронных струй отдельно для экспозиций при разной дифференциальной светимости. Приводятся также первые результаты анализа контрольных областей основных фонов для поиска тяжелого бозона Хиггса на полной статистике данных при 13 ТэВ.
Исследуется модернизированный вариант комбинированного оптоакустического детектора гравитационных волн ОГРАН в режиме долговременного функционирования. Эта установка, расположенная в Баксанской нейтринной обсерватории (БНО) ИЯИ РАН, предназначена для работы по программе детектирования коллапсирующих звезд совместно с нейтринным детектором – Баксанским подземным сцинтилляционным телескопом (БПСТ), что находится в рамках современной тенденции “многоканальной астрономии”. Режим непрерывных наблюдений предполагает стабильную работу установки при условии сохранения среднего фона окружающих возмущений, среди которых доминирующим фактором являются температурные вариации. В данной работе экспериментально исследованы эффекты тепловой релаксации ОГРАН при пассивной и активной системах термо-стабилизации в подземной лаборатории БНО ПК-14.
ISSN 2079-5637 (Online)