Состоялось международное рабочее совещание "Спиновая физика на коллайдере NICA"

25 июня 2019

5 — 7 июня 2019 г. в Лаборатории физики высоких энергийОбъединенного института ядерных исследований прошло международное рабочее совещание «SPD at NICA-2019». Совещание было посвящено теории и эксперименту в области спиновой физики на установке SPD, одной из двух больших установок на строящемся коллайдере NICA, а также формированию международной коллаборации SPD.

В работе совещания приняли участие 125 ученых из России, Армении, Белоруссии, Болгарии, Германии, Италии, Китая, Кубы, Польши, Словакии, Украины, Франции, Чешской республики и Швейцарии. Кроме этого, большое число сотрудников и гостей ОИЯИ посетили заседания совещания. Было представлено около 50 докладов.

Координатор проекта заместитель директора ЛФВЭ Румен Ценов изложил текущее состояние дел, место SPD среди других установок, теоретические идеи, лежащие в основе проекта. Уникальные возможности эксперимента SPD, делающие его привлекательным и конкурентоспособным, определяются, прежде всего, широким набором поляризованных пучков взаимодействующих протонов, дейтронов, а также их комбинаций, при этом рассматривается возможность проводить эксперименты при взаимодействии продольно и поперечно поляризованных протонов и дейтронов с легкими ядрами. Возможность сканирования с малым шагом по энергии сталкивающихся в коллайдере NICA ядер позволяет прецизионного исследования наиболее сложной с точки зрения теоретического описания переходной области энергий.

Согласно планам, концептуальный проект SPD (Conceptual Design Report) будет разработан к концу 2019 г., в следующем году будет сформирована коллаборация SPD. Разработка технического проекта займет около двух лет, и затем в течение трех лет будет построена установка SPD. Таким образом, к концу 2025 г. можно ожидать проведение первых измерений в эксперименте SPD.

Программа совещания была очень насыщенной и конструктивной. Первый день был отведен теории спиновых и поляризационных явлений. Экспериментальные условия установки SPD коллайдера NICA дают возможности для изучения спиновой структуры адронов, построения партонных функций распределения, изучения влияния спина в процессах рождения ядерной материи, дифракционных процессов, мультикварковых состояний, рождения прямых фотонов, изучения процессов Дрелла-Яна, а также рождения J/ψ тензорно-поляризованными дейтронами. Существующий высокий уровень теоретического аппарата в этой области требует прецизионных экспериментальных данных для более глубокого понимания строения и свойств ядерной материи.

Заслушанные на совещании доклады дали хорошее представление о состоянии дел в области исследования поляризационных явлений, обозначили существующие проблемы и нерешенные вопросы. Обсуждались уже проводимые, завершенные и предлагаемые исследования в близких областях в таких лабораториях, как JLab(CEBAF), CERN (COMPASS, COMPASS++/AMBER, ALICE) и др.

Отметим традиционное пожелание к теоретикам от экспериментаторов и создателей конкретных подсистем установки SPD формулировать теоретические построения на языке измеримых параметров и величин с указанием требуемых точностей их измерения.

Во второй и третий день основной акцент был сделан на строящихся и планируемых подсистемах установки SPD, детекторных системах как для физического эксперимента, так и для диагностики и контроля параметров пучков.

Были представлены доклады по основным подсистемам SPD: системе сбора данных, электромагнитному и адронному калориметрам, мюонной системе, центральному трекеру, созданию и измерению поляризованных пучков, поляриметрии на NICA, разработке вершинного детектора, системы идентификации частиц и т.д. Был также представлен опыт существующих установок с близкой физической программой, что, безусловно очень важно для формулирования детальной концепции эксперимента SPD и его аппаратного наполнения.

Обсуждался вопрос строительства тестовой зоны SPD на выведенных и вторичных пучках Нуклотрона-М для испытания детекторов и электронной системы сбора данных, а также подготовки молодых специалистов высшей квалификации. Так, например, команда Белгородского университета уже активно включилась в проект и изготавливает вакуумные камеры и ионопровод для тестовой зоны SPD, командаСанкт-Петербургского университета при поддержке РФФИ разрабатывает прототипы детекторов рассеяния пучков на малые углы на основе микроканальных пластин.

Хочется отметить доклад представителя университета Цинхуа (Пекин) Yi Wang об опыте создания детекторов RPC для различных международных физических центров. RPC, возможно, одна из лучших технологий, использованная, например, во времяпролетных системах STAR (RHIC) и CBM (FAIR), обладает очень высоким временным разрешением (до 20 пс). С альтернативными предложениями по созданию времяпролетных систем идентификации адронов на основе RPC детекторов выступили ученые ИТЭФ и ИФВЭ. Таким образом, есть возможность выбора оптимальных вариантов создания больших дорогостоящих детекторов для установки SPD.

Информативными были круглые столы, участники которых от имени своих организаций обозначили свою заинтересованность и готовность включиться в коллаборацию SPD.

В настоящий момент около 30 организаций из 10 стран выразили заинтересованность в создании SPD, от 12 из них уже получены письма о намерениях (LoI). С пятью организациями подписаны протоколы о двустороннем сотрудничестве в рамках данного проекта.

Показательным является тот факт, что, возможно, самыми активными внешними участниками формирующейся коллаборации являются университеты и высшие учебные заведения Белгорода, Варшавы, Гомеля, Москвы, Праги, Самары, Санкт-Петербурга, Томска, Турина. Это является гарантией того, что такие сложные и дорогостоящие исследовательские установки, как NICA и SPD, действительно послужат науке и воспитанию достойных преемников. Приятно, что и Дубненский университет не остался в стороне. Так, совещание посетили ректор Университета «Дубна» Д. В. Фурсаев и проректор по научной и инновационной деятельности Ю. А. Крюков. Таким образом, молодые люди, обучающиеся в Дубненском университете, смогут воспользоваться научными возможностями нового строящегося центра NICA.

Наиболее важной составляющей третьего дня совещания было формулирование правил будущей коллаборации и выборы редакционного комитета для разработки конституции коллаборации. Председателем редакционного комитета выбран профессор О. Далкаров (Физический институт им. Лебедева). В комитет вошли представители еще восьми организаций из пяти стран.

В последний день совещания участники посетили строительную площадку NICA и производство магнитных элементов для FAIR и NICA на территории ЛФВЭ ОИЯИ. Только увидев стройку своими глазами можно проникнуться масштабами строительства.

Участникам совещания было что обсудить, дискуссии велись на протяжении всего совещания: в перерывах между докладами, на круглых столах, даже во время экскурсий.

Есть уверенность, что результатом рабочего совещания будет объединение заинтересованных команд из разных научных и учебных организаций в продуктивную коллаборацию, способную сформулировать и осуществить в дальнейшем исследования в этой интереснейшей области физики на установке SPD на высоком уровне.

Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) был создан на основе Соглашения, подписанного 26 марта 1956 г. в Москве представителями правительств одиннадцати стран-учредителей, с целью объединения их научного и материального потенциала для изучения фундаментальных свойств материи. Институт расположен в Дубне, в 120 км от Москвы, в Российской Федерации. Сегодня Объединенный институт ядерных исследований является всемирно известным научным центром, в котором фундаментальные исследования (теоретические и экспериментальные) успешно интегрированы с разработкой и применением новейших технологий и университетским образованием. Членами ОИЯИ являются 18 государств.