02-0-1127-2016/2018
 
Priority: 1
   
Status: Approved for completion
in 2018
Advanced Studies on Systems of New-Generation 
Accelerators and Colliders for Fundamental 
and Applied Research

 

Leader:     G.D. Shirkov
Deputy:     J.A. Budagov


Participating Countries and International Organizations:
Armenia, Belarus, Bulgaria, CERN, Cuba, Czech Republic, Germany, Georgia, Greece, Italy, Japan, Poland, Russia, Slovakia, South Africa, United Kingdom, Ukraine, USA. 

Scientific Programme:
JINR participation in international collaborations for the design, creation and improvement of new generation accelerators and colliders by scientific researches and experimental development in the field of particle accelerators physics: design of cryomodules and accelerating structures with superconducting cavities; studies of free electron laser physics, development and construction of diagnostic and accelerator systems applied for ultra short dense bunches in the linear electron accelerators; development and construction of systems applied for formation and diagnostics of ultra short dense bunches in the linear electron accelerators; construction of test facilities for accelerating structures investigation; development and creation of a new generation instrumentation for precision laser metrology of accelerators and detector complexes to increase their luminosity and work parameters. Common investigations in the field of laser-plasma accelerators. On a base of electron linac bench: construction of the stand for calibration of electromagnetic calorimeters and investigations of other detectors and their characteristics; creation of complex for the laboratory and practical trainings of students and PhD students - future engineers from JINR member states. 

Expected main results in 2018:

  • Injector photogun beam dynamics modeling and optimization. Fabrication and investigation of the "trans-parent" thin-film. Development, construction and installation of the gun extractor HV (up to 40 kV) power supply control unit. Slit emottance measurement system mounting. 

  • Optimization of the Linac-200 beam parameters at 200 MeV energy. Modernization of the 3-rd accelerating station cooling system. Beam extraction into atmoshere, optimization of beam parameters for users. Manufacturing of beam parallel transfer system (LNP program) after 2-nd, 3-rd accelerating station. Testing of the waveguide RF switch for VARIAN klystron. Work on reconstruction and modernization of the control and interlock systems. 

  • Commissioning of Precision Laser Inclinometers with nanoradian resolution and their testings in CERN and GGO. Designing and construction of prototype of Absolute Distance Meter with 1 µm resolution for distances of 1-10 m. R&D's for 150 meter long Laser Fiducial Line with possibility of simultaneous measurements of space coordinates of 6 points on the object controlled with 10 µm precision (the nondestructive control). 

  • Development of education program on the base on working with real Linac-200 equipment for students and PhD students - future engineers from JINR member states; laboratory and practical trainings at Linac-200 accelerator. 

  • Investigation of electron beam and FEL physics: investigation of infrared radiation from JINR undulator at FLASH, diagnostic of electron bunches at FLASH by using of microchannel plate detectors operated at wave length of 6-50 nm, experiments with microchannel plate detector at FLASH2, investigation of SASE regime in FLASH2, first experiments on XFEL for SASE1 and SASE2 lines with microchannel plate detectors operated at wave lengths of 0.05--0.4 nm and 0.4-4.43 nm correspondently, installation of detector microchannel plates in XFEL tunnel for SASE2 line, reconstruction of beam pulse current on basis of this radiation, using, first test experiments with three XFEL, experimental investigations at formation of 3D ellipsoidal shape electron bunches with small emittances in PITZ with new lase sustem. 

  • Preparation of the proposal of JINR participation in international collaborations on the design study of future high-energy colliders. 

List of projects:
  Project Leader Priority 
(period of realisation)
1. Design, construction and test
of prototype elements for New 
generation accelerators and
colliders for fundamental
and applied purposes.
G.D. Shirkov
V.V. Kobets
1   (2016-2018)
2. The precision laser metrology for
accelerators and detector
complexes
Yu.A. Budagov
M.V. Lyablin
1   (2016-2018)
List of Activities
  Activity or Experiment Leaders
Status
  Laboratory or other
Division of JINR
Responsible person
Main researchers
1. Construction of the photoinjector
prototype based on DC accelera-
ting structure integrated into 
electron gun with the "transmis-
sive" photocathode and laser
driver of the picosecond range
N.I. Balalykin
M.A. Nozdrin
Technical Proposal
Realization
  VBLHEP V.F. Minashkin, V.G. Shabratov, A.V. Shevelkin
2. Electron beam test bench based
on the linear accelerator with
the energy up to 200 MeV for
accelerating structures properties
investigations, FEL R&D, semi-
conducting structures investi-
gation aimed on new detectors
parameters improvement, radia-
tion hardnes of GaAs detectors testing and other applied research
G.D. Shirkov
V.V. Kobets
M.A. Nozdrin
Technical Proposal
Realization
  VBLHEP V.G. Shabratov, A.V. Skrypnik, A.N. Ukhanov, V.F. Minashkin
  DLNP A.M. Artikov, J.A. Budagov, Yu.I. Davidov, V.N. Duginov, V.V. Glagolev, E.M. Syresin, M.I. Gostkin, P.I. Smolyansky, S.Yu. Porokhovoy
  UC S.Z. Pakulyak, A.S. Zhemchugov
3. R&D's on high-precision Laser
metrology of the spatial position
of the accelerators units including
ground motion monitoring for
colliders luminosity maintenance
Yu.A. Budagov
M.V. Lyablin
Technical Proposal
Realization
  DLNP N.S. Azaryan, V.Yu. Batusov, Yu.I. Davidov, D.L. Demin, V.V. Glagolev, V.I. Kolomoets, S.M. Kolomoets, A.A. Pluzhnikov, V.M. Romanov, B.M. Sabirov, A.V. Sazonova, S.N. Studenov, G.T. Torosyan
  VBLHEP G.D. Shirkov
4. Construction of the education
bench for accelerator, RF and
vacuum technics practice at the
Linac-200 accelerator, preparation
of the correspondung education
programs and teaching materials
A.S. Zhemchugov
M.A. Nozdrin
Technical Proposal
Realization
  UC D.S. Belozerov, K.A. Verlamov, K.B. Gikal, D.A. Zlydenny
5. Investigation on intense electron
beams and FEL. Development
and construction of diagnostic and
accelerator systems applied for
ultra-short dense bunches in the
linear electron accelerators
E.M. Syresin
O.I. Brovko
M.V. Yurkov
Realization
  DLNP N.A. Morozov, A.F. Chesnov, D.S. Petrov, V.M. Romanov
  VBLHEP A.Yu. Grebentsov, O.A. Myslinskaya
6. Preparation of the proposal 
participation in international
collaborations for future
high energy colliders
G.D. Shirkov
A.D. Kovalenko
Project preparation
Realization

 

Collaboration
Country or International
Organization
City Institute or Laboratory
Armenia Yerevan ANSSP  
    Shirak Technologies  
  Garni GGO  
Belarus Minsk INP BSU  
Bulgaria Sofia INRNE BAS  
CERN Geneva CERN  
Cuba Havana CEADEN  
Czech Republic Prague CTU  
Germany Darmstadt GSI  
  Hamburg DESY  
  Heidelberg MPIK  
  Zeuthen DESY  
Georgia Tbilisi HEPI-TSU  
Greece Athens UoA  
Italy Pisa INFN  
  Frascati INFN LNF  
  Genova INFN  
Japan Tsukuba KEK  
Poland Krakow NINP PAS  
Russia Moscow SSDI  
    NNRU "MEPhI"  
  Moscow, Troitsk INR RAS  
  Moscow NNRU "MEPhI"  
  Nizhny Novgorod IAP RAS  
  Novosibirsk BINP SB RAS  
  Ryazan RSU  
  Sarov VNIIEF  
Ukraine Kiev PEWI NASU  
  Kharkov IERT NASU  
United Kingdom Oxford JAI  
South Africa Cape Town iThemba LABS  
Slovakia Bratislava IEE SAS  
USA Upton, NY BNL  
  Batavia, IL Fermilab

 

 ОБЪЕДИНЕННЫЙ  ИНСТИТУТ  ЯДЕРНЫХ  ИССЛЕДОВАНИЙ

 

ПРОБЛЕМНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН 
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
И МЕЖДУНАРОДНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА
ОБЪЕДИНЕННОГО ИНСТИТУТА
ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
НА 2018 ГОД

 

 

Теоретическая физика (01)
Физика элементарных частиц и релятивистская ядерная физика (02)
Ядерная физика (03)
Физика конденсированных сред, радиационные и радиобиологические исследования (04)
Сети, компьютинг, вычислительная физика (05)
Образовательная программа (06)

 

Теоретическая физика (01)

01-3-1113-2014/2018 Теория фундаментальных взаимодействий Казаков Д.И. 
Теряев О.В.
Aрбузов А.Б.
01-3-1114-2014/2018 Теория структуры ядра и ядерных реакций Воронов В.В. 
Вдовин А.И. 
Антоненко Н.В.
01-3-1115-2014/2018 Теория конденсированных сред Осипов В.А.
Поволоцкий А.М.
01-3-1116-2014/2018 Современная математическая физика:
струны и гравитация, суперсимметрия, интегрируемость
Исаев А.П.
Сорин А.С.
Кривонос С.О.
01-3-1117-2014/2018 Дубненская международная школа современной 
теоретической физики (DIAS-TH)
Сорин А.С.
Воронов В.В.

Физика элементарных частиц и релятивистская ядерная физика (02)

02-2-1123-2015/2019 Участие ОИЯИ в программе физических исследований на установке BES-III Жемчугов А.С.
02-0-1081-2009/2019 ATLAS.
Модернизация установки и физические исследования на LHC
Бедняков В.А.
02-2-1124-2015/2020 Поиск новой физики в экспериментах на интенсивных пучках мюонов Глаголев В.В.
02-2-1134-2018/2019 Эксперимент COMET на ускорительном комплексе J-PARC Цамалаидзе З.
02-2-1099-2010/2018 Исследование нейтринных осцилляций Наумов Д.В. 
Ольшевский А.Г.
02-0-1108-2011/2019 Эксперимент PANDA на ускорительном комплексе FAIR Алексеев Г.Д.
02-2-1125-2015/2020 Астрофизические исследования в эксперименте TAIGA Ткачев Л.Г.
02-1-1106-2011/2019 Исследования сжатой барионной материи на ускорительном комплексе GSI Ладыгин В.П.
Иванов В.В.
02-1-1096-2010/2019 Изучение редких распадов заряженных каонов и поиск темного сектора в экспериментах на SPS ЦЕРН Кекелидзе В.Д.
Потребеников Ю.К.
02-0-1083-2009/2019 CMS. Компактный мюонный соленоид на LHC Зарубин А.В.
02-0-1085-2009/2019 Изучение структуры нуклонов и адронов в ЦЕРН Нагайцев А.П.
02-1-1086-2009/2020 Странность в адронной материи и исследование неупругих реакций вблизи кинематических границ Строковский Е.А.
Кокоулина Е.С.
Кривенков Д.О.
02-0-1065-2007/2019 Развитие экспериментальной базы ОИЯИ для получения интенсивных пучков тяжелых ионов и поляризованных ядер с целью поиска смешанной фазы ядерной материи и исследования поляризационных эффектов в области энергий до sqrt= 11 GeV Кекелидзе В.Д.
Сорин А.С.
02-0-1127-2016/2018 Перспективные разработки систем ускорителей и коллайдеров нового поколения для фундаментальных и прикладных целей Ширков Г.Д.
02-1-1097-2010/2018 Изучение поляризационных явлений и спиновых эффектов
на ускорительном комплексе Нуклотрон--М ОИЯИ
Коваленко А.Д.
02-1-1087-2009/2020 Исследования по физике релятивистских тяжелых и легких ионов на ускорительных комплексах Нуклотрон/NICA ОИЯИ и SPS ЦЕРН Малахов А.И.
02-0-1066-2007/2020 Исследование свойств ядерной материи и структуры частиц на коллайдере релятивистских ядер и поляризованных протонов Ледницки Р.
Панебратцев Ю.А.
02-1-1088-2009/2019 ALICE. Исследование взаимодействий пучков тяжелых ионов и протонов на LHC Водопьянов А.С.
02-1-1107-2011/2019 Разработка и создание прототипа комплекса для радиотерапии и прикладных исследований на пучках тяжелых ионов Нуклотрона-М Тютюнников С.И.

Ядерная физика (03)

03-0-1129-2017/2021 Развитие ускорительного комплекса и экспериментальных установок ЛЯР (DRIBs-III) Гульбекян Г.Г.
Дмитриев С.Н.
Иткис М.Г.
03-5-1130-2017/2021 Синтез и свойства сверхтяжелых элементов, структура ядер на границах нуклонной стабильности Иткис М.Г.
03-2-1100-2010/2018 Неускорительная нейтринная физика и астрофизика Бруданин В.Б.
Ковалик А.
Якушев Е.А.
03-2-1102-2010/2018 Совершенствование Фазотрона ЛЯП 
и разработка циклотронов для физических и прикладных исследований
Карамышева Г.А.
Яковенко С.Л.
03-4-1128-2017/2019 Исследования взаимодействия нейтронов с ядрами и свойств нейтрона Швецов В.Н.

Физика конденсированных сред, радиационные и радиобиологические исследования (04)

04-4-1121-2015/2020 Исследования конденсированного состояния вещества с использованием современных методов нейтронографии Козленко Д.П.
Аксёнов В.Л. 
Балагуров А.М.
04-4-1105-2011/2019 Развитие исследовательской ядерной установки ИБР-2 с комплексом криогенных замедлителей нейтронов Белушкин А.В. 
Виноградов А.В.
04-4-1122-2015/2020 Развитие экспериментальной базы для проведения исследований конденсированных сред на пучках ИЯУ ИБР-2 Куликов С.А. 
Приходько В.И.
04-4-1133-2018/2020 Современные тенденции и разработки в области Рамановской микроспектроскопии и фотолюминесценции для исследований конденсированных сред Арзуманян Г.М.
Кучерка Н.
04-5-1131-2017/2021 Радиационно-физические, радиохимические и нанотехнологические исследования на пучках ускоренных тяжелых ионов Дмитриев С.Н. 
Апель П.Ю.
04-9-1077-2015/2020 Исследования биологического действия тяжелых заряженных частиц различных энергий Красавин Е.А. 
Тимошенко Г.Н.
04-9-1112-2013/2019 Исследование космического вещества на Земле и в ближайшем космосе; исследование биологических и геохимических особенностей ранней Земли Красавин Е.А. 
Розанов А.Ю.
Швецов В.Н.
04-2-1132-2017/2019 Проведение медико-биологических и радиационно-генетических исследований с использованием различных типов ионизирующих излучений Мицын Г.В.
04-2-1126-2015/2020 Новые полупроводниковые детекторы для фундаментальных и прикладных исследований Шелков Г.А.

Сети, компьютинг, вычислительная физика (05)

05-6-1118-2014/2019 Информационно-вычислительная инфраструктура ОИЯИ Кореньков В.В.
05-6-1119-2014/2019 Методы, алгоритмы и программное обеспечение для моделирования физических систем, математической обработки и анализа экспериментальных данных Адам Г.
Зрелов П.В.
05-8-1037-2001/2019 Аналитические и методические разработки для определения перспектив научных исследований и сотрудничества по основным направлениям развития ОИЯИ. Организация международного сотрудничества Сорин А.С.

Образовательная программа (06)

06-0-1120-2014/2018 Организация, обеспечение и развитие образовательной программы ОИЯИ Матвеев В.А.
Пакуляк С.З.

 

 

JOINT INSTITUTE FOR NUCLEAR RESEARCH 

TOPICAL PLAN
FOR JINR RESEARCH 
AND INTERNATIONAL COOPERATION 
2018



Theoretical Physics (01)
Elementary Particle Physics and Relativistic Nuclear Physics (02)
Nuclear Physics (03)
Condensed Matter Physics, Radiation and Radiobiological Research (04)
Networking, Computing, Computational Physics (05)
Educational Programme (06)

Theoretical Physics (01)

 01-3-1113-2014/2018 Theory of Fundamental Interactions D.I. Kazakov 
O.V. Teryaev
A.B. Arbuzov
01-3-1114-2014/2018 Theory of Nuclear Structure and Nuclear Reactions V.V. Voronov
A.I. Vdovin
N.V. Antonenko
01-3-1115-2014/2018 Theory of Condensed Matter V.A. Osipov
A.M. Povolotskii
01-3-1116-2014/2018 Modern Mathematical Physics:
Strings and Gravity, Supersymmetry, Integrability
A.P. Isaev
A.S. Sorin
S.O. Krivonos
01-3-1117-2014/2018 Dubna International Advanced School of Theoretical Physics
(DIAS-TH)
A.S. Sorin
V.V. Voronov

Elementary Particle Physics and Relativistic Nuclear Physics (02)

02-2-1123-2015/2019 JINR's Participation at the BES-III Physics Research Program A.S. Zhemchugov
02-0-1081-2009/2019 ATLAS. 
Upgrade of the ATLAS Detector and Physics Research at the LHC
V.A. Bednyakov
02-2-1124-2015/2020 Search for New Physics in Experiments with High-Intensity Muon Beams V.V. Glagolev
02-2-1134-2018/2019 Experiment COMET at J-PARC Z. Tsamalaidze
02-2-1099-2010/2018 Study of Neutrino Oscillations D.V. Naumov
A.G. Olshevskiy
02-0-1108-2011/2019 Experiment PANDA at FAIR G.D. Alexeev
02-2-1125-2015/2020 Astrophysical Studies in the Experiment TAIGA L.G. Tkatchev
02-1-1106-2011/2019 Investigations of Compressed Baryonic Matter at the GSI Accelerator Complex V.P. Ladygin
V.V. Ivanov
02-1-1096-2010/2019 Study of Rare Charged Kaon Decays and Search for Dark Sector
in Experiments at the CERN SPS
V.D. Kekelidze
Yu.K. Potrebenikov
02-0-1083-2009/2019 CMS. Compact Muon Solenoid at the LHC A.V. Zarubin
02-0-1085-2009/2019 Studies of the Nucleon and Hadron Structure at CERN A.P. Nagaytsev
02-1-1086-2009/2020 Strangeness in Hadronic Matter and Study of Inelastic Reactions Near Kinematical Borders E.A. Strokovsky
E.S. Kokoulina
D.O. Krivenkov
02-0-1065-2007/2019 Development of the JINR Basic Facility for Generation of Intense Heavy Ion and Polarized Nuclear Beams Aimed at Searching for the Mixed Phase of Nuclear Matter and Investigation of Polarization Phenomena at the Collision Energies up to  sqrt= 11 GeV V.D. Kekelidze
A.S. Sorin
02-0-1127-2016/2018 Advanced Studies on Systems of New-Generation
Accelerators and Colliders for Fundamental
and Applied Research
G.D. Shirkov
02-1-1097-2010/2018 Study of Polarization Phenomena and Spin Effects
at the JINR Nuclotron-M Facility
A.D. Kovalenko
02-1-1087-2009/2020 Research on Relativistic Heavy and Light Ion Physics. Experiments at the Accelerator Complex Nuclotron/NICA at JINR and CERN SPS A.I. Malakhov
02-0-1066-2007/2020 Investigation of the Properties of Nuclear Matter and Particle Structure at the Collider of Relativistic Nuclei and Polarized Protons R. Lednicky
Yu.A. Panebratsev
02-1-1088-2009/2019 ALICE. Study of Interactions of Heavy Ion and Proton Beams
at the LHC
A.S. Vodopyanov
02-1-1107-2011/2019 Development and Construction of the Prototype of a Complex for Radiotherapy and Applied Research with Heavy-Ion Beams at the Nuclotron-M S.I. Tyutyunnikov

Nuclear Physics (03)

03-0-1129-2017/2021 Development of the FLNR Accelerator Complex 
and Experimental Setups (DRIBS-III)
G.G. Gulbekyan
S.N. Dmitriev
M.G. Itkis
03-5-1130-2017/2021 Synthesis and Properties of Superheavy Elements, 
Structure of Nuclei at the Limits of Nucleon Stability
M.G. Itkis
03-2-1100-2010/2018 Non-Accelerator Neutrino Physics and Astrophysics V.B. Brudanin
A. Kovalik
E.A. Yakushev
03-2-1102-2010/2018 Improvement of the JINR Phasotron and Design of Cyclotrons for Fundamental and Applied Research G.A. Karamysheva 
S.L. Yakovenko
03-4-1128-2017/2019 Investigations of Neutron Nuclear Interactions 
and Properties of the Neutron
V.N. Shvetsov

Condensed Matter Physics, Radiation and Radiobiological Research (04)

04-4-1121-2015/2020 Investigations of Condensed Matter 
by Modern Neutron Scattering Methods
D.P. Kozlenko 
V.L. Aksenov 
A.M. Balagurov
04-4-1105-2011/2019 Development of the IBR-2 Facility with a Complex of Cryogenic Neutron Moderators A.V. Belushkin
A.V. Vinogradov
04-4-1122-2015/2020 Development of Experimental Facilities for Condensed Matter Investigations with Beams of the IBR-2 Facility S.A. Kulikov
V.I. Prikhodko
04-4-1133-2018/2020 Modern Trends and Developments in Raman Microspectroscopy and Photoluminescence for Condensed Matter Studies G.M. Arzumanyan
N. Kucerka
04-5-1131-2017/2021 Radiation Physics, Radiochemistry, and Nanotechnology Investigations Using Beams of Accelerated Heavy Ions S.N. Dmitriev
P.Yu. Apel
04-9-1077-2015/2020 Research on the Biological Effect of Heavy Charged Particles 
with Different Energies
E.A. Krasavin
G.N. Timoshenko
04-9-1112-2013/2019 Research on Cosmic Matter on the Earth and in Nearby Space;
Research on the Biological and Geochemical Specifics 
of the Early Earth
E.A. Krasavin
A.Yu. Rozanov 
V.N. Shvetsov
04-2-1132-2017/2019 Biomedical and Radiation-Genetic Studies Using Different Types of Ionizing Radiation G.V. Mitsyn
04-2-1126-2015/2020 Novel Semiconductor Detectors for Fundamental and Applied Research G.A. Shelkov

Networking, Computing, Computational Physics (05)

05-6-1118-2014/2019 Information and Computing Infrastructure of JINR V.V. Korenkov
05-6-1119-2014/2019 Methods, Algorithms and Software for Modeling Physical Systems, Mathematical Processing and Analysis of Experimental Data Gh. Adam
P.V. Zrelov
05-8-1037-2001/2019 Analytical and Methodological Work to Assess the Prospects
of Scientific Research and Cooperation in the Main Directions 
of JINR's Development.
Organization of International Cooperation
A.S. Sorin

Educational Programme (06)

06-0-1120-2014/2018 Organization, Support and Development 
of the JINR Educational Programme
V.A. Matveev
S.Z. Pakuliak