NICA - это комплекс ускорителей частиц, который строится ОИЯИ недалеко от Москвы , Россия, для проведения таких экспериментов, как пучки ионов нуклотрона, выводимые на неподвижную мишень, и встречные пучки ионов, ионов-протонов, поляризованных протонов и дейтронов . [1] Прогнозируемая максимальная кинетическая энергия ускоренных ионов составляет 4,5 ГэВ и 12,6 ГэВ для протонов . [2]
Аббревиатура NICA расшифровывается как Nuclotron-based Ion Collider fAcility . [3]
Настройка NICA
Основными элементами комплекса NICA являются: [5]
- Двухуровневый инъекционный комплекс
- Бустер
- Сверхпроводящий синхротрон Нуклотрон
- Коллайдерный объект
- Многоцелевой детектор (MPD)
- Детектор спиновой физики (SPD)
- Каналы транспортировки пучка.
Инжекционное устройство ЛУ-20 вырабатывает ионы с энергией 5 МэВ / н. За ним следует трехступенчатый ускоритель легких ионов (LILAc), который способен ускорять легкие частицы до энергии 7 МэВ / н, секция ускорения протонов 13 МэВ и секция ускорения сверхпроводящих протонов HWR на 20 МэВ.
Линейный ускоритель тяжелых ионов (HILAc), созданный в 2016 году коллаборацией ОИЯИ и Bevatech, ускоряет тяжелые ионы золота до энергии 3,2 МэВ / н с интенсивностью пучка 2 * 10 ^ 9 частиц в импульсе и частотой повторения 10 Гц . Ионы золота инжектируются из сверхпроводящего электронно-струнного источника тяжелых ионов KRION производства JNIR.
Booster, сверхпроводящий синхротрон , накапливает, охлаждает и ускоряет тяжелые ионы до энергии 600 МэВ / н. Окружность бустера составляет 211 метров, его магнитная структура установлена внутри ярма нуклотрона. Бустер должен обеспечивать сверхвысокий вакуум 10-11 Торр .
Нуклотрон для использования в NICA был построен в 1987–1992 гг. Это первый в мире синхротрон на основе быстроциклирующих электромагнитов типа «оконная рама» со сверхпроводящей катушкой.
Коллайдер состоит из двух одинаковых накопителей длиной 503 метра, в центре которых размещены MPD и SPD. Магнитная жесткость до 45 Тм, остаточное давление газа в камере пучка ниже 10 ^ 10 Торр, максимальное поле в дипольных магнитах - 1,8 Тл , кинетическая энергия ядер золота - от 1,0 до 4,5 ГэВ / н. Балки совмещаются и разделяются в вертикальной плоскости. Пройдя соединяющую секцию, сгустки частиц в верхнем и нижнем кольцах движутся по общей прямой траектории навстречу друг другу, чтобы столкнуться в MPD и SPD. Линзы с одной апертурой устанавливаются вдоль секций окончательной фокусировки, чтобы оба луча фокусировались на SPD и MPD.
Установка MPD предназначена для изучения адронной материи при высоких температурах и плотностях, когда нуклоны «плавятся», высвобождая составляющие их кварки и глюоны и образуя новое состояние - кварк-глюонную плазму . [6]
Установка SPD позволяет сталкивать поляризованные пучки протонов и дейтронов для изучения физики спина частиц. [7]
Строительство
К 2013 году завершился международный тендер на поставку научного оборудования, в котором выбраны пять основных поставщиков. До 2019 года большая часть оборудования доставлена и смонтирована. Первые испытания начались в конце 2019 года. [8] Строительство, которое первоначально планировалось завершить в 2016 году, теперь (2020 год) должно быть завершено к 2022 году. [9] [10] [11]
Рекомендации
- ^ "Детектор BM @ N" . nica.jinr.ru . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ «Россия построит в Дубне ускоритель тяжелых ионов» . Technology Org . 2013-07-23 . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ «NICA - Ионный коллайдер на базе нуклотрона» . nica.jinr.ru . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ «NICA - Ионный коллайдер на базе нуклотрона» . nica.jinr.ru . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ Э. Сыресин; О. Бровко; А. Бутенко; и другие. (2019). "УСКОРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС NICA В ОИЯИ" (PDF) . 10-й Int. Ускоритель частиц, конф . doi : 10.18429 / JACoW-IPAC2019-MOPMP014 - через публикацию JACoW.
- ^ Смирнова, Анна. "Поймать кварк-глюонную плазму" . www.nkj.ru (на русском языке) . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ Агапов Н.Н. Бутенко, А.В.; Волков, В.И. (2010). «Бустерный синхротрон ускорительного комплекса NICA» . Письма в журнал "Физика элементарных частей и атомного ядра"(на русском). 7 (7/163): 723–730. Bibcode : 2010PPNL .... 7..437A . DOI : 10.1134 / S1547477110070022 . ISSN 1814-5957 .
- ^ Интерфакс (27.03.2016). «В Дубне начинается строительство сверхпроводящего коллайдера» . www.rbth.com . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ «Президент объявил о завершении проекта NICA к 2022 году - ИНТЕРФАКС» . Interfax.ru (на русском языке ) . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ "Коллайдер в Дубне: как строят уникальный аппарат" . 360tv.ru (на русском языке) . Проверено 16 сентября 2020 .
- ^ «Российский коллайдер NICA получает признание в Европе» . ТАСС . Проверено 16 сентября 2020 .
Ссылки
Сайт проекта