|
|
||||||
|
| Руководители темы: | Глаголев В.В. Цамалаидзе З. |
Участвующие страны и международные организации:
Беларусь, Болгария, Великобритания, Грузия, Германия, Италия, Казахстан, Россия, Словакия, США, Франция, Чехия, Швейцария, Украина, Япония.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Эксперименты COMET, Mu2e и MEG II посвящены поиску процесса с нарушением лептонного числа для заряженных лептонов µ- N→e- N и µ +→e+g. При наличии массы у нейтрино данные процессы возможны, но остаются ненаблюдаемыми, т.к. вероятность пропорциональна (Δm2ij/M2W)2, где Dm2ij разница квадратов масс i-ой и j-ой нейтринных собственных состояний, а Mw - масса W-бозона. Предсказанные вероятности для процессов µ- N→e- N и µ +→e+g составляют ~ 10-50. Эти процессы являются теоретически безупречными объектами при поисках новой физики (НФ). Во многих моделях НФ, включающих массивные нейтрино, вероятности этих процессов существенно увеличиваются и становятся доступными для наблюдений.
Измерение конверсии на уровне 10-17, что является целью проектов COMET и Mu2e, будет в 10000 раз лучше существующей на сегодня верхней границы по поиску этого процесса на установке SINDRUM-II в PSI, B(µ-+ Au→µ e - + Au) < 7·10-13.
В эксперименте T2K впервые исследуется механизм нарушения CP-симметрии в лептонном секторе, который экспериментально проявляется в различии между вероятностями осцилляций для нейтрино и антинейтрино. Наблюдение нарушений CP-симметрии в нейтринных осцилляциях вместе с несохранением лептонного числа может служить аргументом в пользу объяснения барионной асимметрии Вселенной через механизм лептогенезиса (лептогенезис - процесс возникновения лептон-антилептонной асимметрии, ненулевого лептонного числа, на ранних стадиях образования Вселенной). На данных эксперимента T2K ожидается наблюдение нарушения CP со значимостью 3σ или выше для случая большого CP-нарушения и измерение параметров смешивания нейтрино, θ23 и Δm232 с точностью 1,7° или лучше и 1%, соответственно.
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
- COMET: R&D по тонкостенным строу-трубкам для эксперимента COMET. Разработка, создание и испытания прототипов строу-детектора и электромагнитного калориметра на пучке электронов. Участие в сборке и тестировании строу детекторов для COMET фазы-I. Тестирование и калибровка LYSO кристаллов электромагнитного калориметра. Моделирование комплексной системы детектирования эксперимента COMET (строу-трекер, электромагнитный калориметр) для определения аксептанса, ожидаемых ошибок, разработки алгоритма восстановления и т.д. Участие в сборке, наладке и тестировании всего детектора для COMET фазы-I. Участие в космик-тестах детекторов COMET фаза-I. Участие в НИР по созданию и тестированию модулей сцинтилляционных счетчиков вето-системы на космике. Контроль качества готовых модулей. Участие совместно с коллаборацией COMET в создании электромагнитного калориметра и строу-трекера. Участие в инженерном и физическом пуске, сборе данных и анализе фазы-a.
- T2K: Проектирование приспособлений и оснастки для сборки активной сцинтилляционной мишени нового типа (SuperFGD) объемом около 2-х кубометров. Создание уникального основания для обеспечения сборки мишени. Проведение НИР по исследованию свойств создаваемой мишени. Создание электроники системы калибровки фотодетекторов мишени Super FGD. Сбор и запуск мишени SuperFGD в составе ближнего детектора эксперимента T2K. Участие в анализе данных эксперимента T2K: разработка методов отбора событий и исследования систематических неопределенностей для измерения δср - параметра, ответственного за нарушение CP-четности. Поиск проявлений новой физики в данных T2K.
- Mu2e: Участие в моделировании, создании и тестировании электромагнитного калориметра и вето-системы. Участие в контроле качества фронтэнд электроники при массовом производстве и в сборке всего электромагнитного калориметра. Проведение радиационных тестов элементов установки. По завершению этапа темы электромагнитный калориметр и вето-система будут подготовлены к включению в состав полной установки.
- MEG: Создание установки MEG-II и набор данных.
- Нейтринная платформа ЦЕРН: Участие в создании и тестировании прототипов детекторов для нейтринных экспериментов нового поколения. Для предсказания спектров и потоков нейтрино и антинейтрино в ускорительных экспериментах нового поколения (DUNE, T2K и др.) с точностью лучше 5% необходимо провести исследования с использованием адронных пучков ЦЕРН по измерению выходов адронов в протон-ядерных и пион-ядерных взаимодействиях, что успешно выполняется для эксперимента T2K при активном участии физиков ЛЯП ОИЯИ.
- Участие в подготовке, инженерно-физическом пуске, сборе и анализе данных фазы-a.
- Окончательная сборка, тестирование, калибровка, инсталляция, космические испытания и техническое обслуживание строу-детектора для фазы I.
- R&D программа для производства строу-трубок с толщиной стенки 12 мкм и диаметром 5 мм. Создание прототипа строу-трекера (64 канала) с новыми трубками (12 мкм, 5 мм) и измерение на пучке.
- Тестирование (сертификация) кристаллов LYSO, используемых в электромагнитном калориметре. Разработка и оптимизация метода калибровки кристаллов для калориметра. Участие в проектировании, сборке, монтаже, космических испытаниях и техническом обслуживании калориметра.
- Участие в сборке и обслуживании CRV для фазы I.
- Участие в сборке, тестировании, монтаже и техническом обслуживании всей системы детекторов для фазы I.
- Моделирование детекторной системы (трекер, калориметр и т.д.) эксперимента COMET.
- Участие в инженерном и физическом сборе и анализе данных.
- Изготовление и установка электроники системы калибровки фотодетекторов мишени SuperFGD.
- Сборка мишени SuperFGD в составе ближнего детектора эксперимента T2K с использованием уникального основания и системы доступа сверху.
- Подготовка к запуску ближнего детектора эксперимента Т2К, участие в инженерно-физическом пуске, наборе новых данных и их анализе.
- Исследование систематических неопределенностей для измерения δcp.
- Поиск проявлений новой физики в данных T2K, включая поиск частиц легкой темной материи.
- Проведение тестов прототипов электромагнитного калориметра типа CsI и BaF2 на пучках электронов и гамма-источниках, анализ данных.
- Участие в подготовке станции контроля качества кристаллов и их тестирование.
- Заливка CKTN и тестирование партии Sc-счетчиков Mu2e с наполнителями.
- Разработка и тестирование предусилителей в ОИЯИ для электромагнитного калориметра установки Mu2e.
- Участие в испытаниях элементов детектора на радиационную стойкость.
- Участие в создании позитронного трекера установки MEG-II, DAQ, моделирование и обработка данных. Разработка программ для управления электроникой и визуализации событий.
- Участие в наборе и анализе экспериментальных данных, полученных на пучках ЦЕРН, разработка программного обеспечения.
Проекты по теме: |
|||
|---|---|---|---|
| Название проекта | Руководитель проекта | Приоритет проекта (сроки реализации) |
|
|
1. |
COMET |
Цамалаидзе З. |
1 (2021-2023) |
|
2. |
T2K-II |
Глаголев В.В. |
1 (2022-2023) |
| Основные этапы темы: | |||
|---|---|---|---|
| Этап темы или эксперимент | Руководители | Статус проекта или эксперимента | |
| Лаборатория или другие подразделения ОИЯИ Ответственные от лаборатории |
Основные исполнители | ||
| 1. | Проект COMET | Цамалаидзе З. |
|
|
ЛЯП |
Адамов Г., Артиков А.М., Бойков А.В., Васильев И.И., Величева Е.П., Волков А.Д., Дугинов В.Н., Евтухович П.Г., Евтухович И.Л., Зимин И.Ю., Калинников В.А., Канева Е.С., Павлов А.В., Сабиров Б.М., Самарцев А.Г., Симоненко А.В., Терещенко В.В., Терещенко С.В., Хубашвили Х., Цверава Н., Чохели Д.Ш. |
| ЛИТ |
Годеридзе Д., Хведелидзе А. |
| ЛТФ |
Азнабаев Д., Исадыков А.Н., Козлов Г.А. |
| ЛФВЭ |
Байгарашев Д., Еник Т.Л. |
| 2. | Проект T2К-II | Глаголев В.В., Давыдов Ю.И. |
|
|
ЛЯП |
Артиков А.М., Баранов В.Ю., Бойков А.В., Бражников А.О., Васильев И.И., Демин Д.Л., Киричков Н.В., Кисеева В.И., Колесников А.О., Красноперов А.В., Малышев В.Л., Попов Б.А., Суслов И.А., Терещенко В.В., Терещенко С.В., Хомутов Н.В., Шайковский А.В. |
| ЛТФ |
Козлов Г.А., Матвеев В.А. |
| 3. | Эксперимент Mu2e | Глаголев В.В. |
|
|
ЛЯП |
Артиков А.М., Атанов Н.В., Атанова О.С., Баранов В.Ю., Давыдов Ю.И., Коломоец С.М., Сазонова А.В., Суслов И.А., Терещенко В.В., Терещенко С.В., Шалюгин А.Н. |
|
| ЛТФ |
Казаков Д.И., Козлов Г.А. | |
| ЛИТ |
Кореньков В.В., Ужинский В.В., Тарасов О.В. | |
| ЛФВЭ |
Галоян А.С. |
| 4. | Эксперимент MEG-II | Хомутов Н.В. |
|
|
ЛЯП |
Баранов В.А., Глаголев В.В., Давыдов Ю.И., Кравчук Н.П., Колесников А.О., Крылов В.А., Кучинский Н.А., Малышев В.Л., Рождественский А.М. |
| 5. | "Нейтринная платформа ЦЕРН" |
Попов Б.А. |
|
|
ЛЯП |
Атанов Н.В., Колесников А.О., Красноперов А.В., Любушкин В.В., Малышев В.Л., Терещенко В.В., Терещенко С.В. |
Сотрудничество по теме:
| Страна или международная организация | Город | Институт или лаборатория | Участники | Статус |
| Беларусь | Минск | БГУ | Анищик В.М. | Совместные работы |
| Коваленко М.Н. + 5 чел. | Обмен визитами | |||
| Понарядов В.В. | Обмен визитами | |||
| ИФ НАНБ | Шёлковый Д.В. + 4 чел. | Совместные работы | ||
| НИИ ЯП БГУ | Лобко А.С. + 1 чел. | Совместные работы | ||
| Мисевич О.В. | Обмен визитами | |||
| Хрущинский А.А. + 3 чел. | Обмен визитами | |||
| Болгария | София | SU | Чижов М.В. | Совместные работы |
| Великобритания | Дидкот | RAL | Кларк Д. + 4 чел. | Совместные работы |
| Лондон | Imperial College | Учида Иоши + 6 чел. | Совместные работы | |
| Германия | Дрезден | TU Dresden | Зуреб К. + 4 чел. | Совместные работы |
| Грузия | Тбилиси | GTU | Ломидзе Д. + 6 чел. | Совместные работы |
| HEPI-TSU | Тевзадзе Ю. + 4 чел. | Совместные работы | ||
| Чохели Д.Ш. | Совместные работы | |||
| UG | Гогилидзе С. + 2 чел. | Совместные работы | ||
| Италия | Пиза | UniPi | Бедески Ф. | Совместные работы |
| Беллетини Дж. | Совместные работы | |||
| Фраскати | INFN LNF | Мишетти С. | Совместные работы | |
| Хаппачер Ф. | Совместные работы | |||
| Казахстан | Алма-Ата | ИЯФ | Здоровец М. + 3 чел. | Совместные работы |
| Россия | Гатчина | НИЦ КИ ПИЯФ | Воробьев С.И. + 4 чел. | Совместные работы |
| Косьяненко С.В. | Совместные работы | |||
| Суворов В.М. | Совместные работы | |||
| Москва | ИТЭФ | Данилов М. + 4 чел. | Совместные работы | |
| НИЯУ "МИФИ" | Друцкой А. + 4 чел. | Совместные работы | ||
| Москва, Троицк | ИЯИ РАН | Джилкибаев Р.М. | Совместные работы | |
| Куденко Ю.Г. | Совместные работы | |||
| Матушко В.Л. | Совместные работы | |||
| Минеев О.В. | Совместные работы | |||
| Хабибуллин М.М. | Совместные работы | |||
| Хотянцев А.Н. | Совместные работы | |||
| Новосибирск | ИЯФ СО РАН | Григорьев Д. + 6 чел. | Совместные работы | |
| НГУ | Бондар А. + 6 чел. | Совместные работы | ||
| Румыния | Бухарест | IFIN-HH | Замфир В. + 2 чел. | Совместные работы |
| Словакия | Братислава | CU | Дубничкова А.З. | Совместные работы |
| IP SAS | Адамусцин К. | Совместные работы | ||
| Бартош Е. | Совместные работы | |||
| Дубничка С. | Совместные работы | |||
| Липтай А. | Совместные работы | |||
| США | Батавия | Fermilab | Велев Г. | Соглашение |
| Глензинский Д. | Соглашение | |||
| Мурат П. | Соглашение | |||
| Полли К. | Соглашение | |||
| Рей Р. | Соглашение | |||
| Чирхард Р. | Соглашение | |||
| Члачидзе Г. | Соглашение | |||
| Лексингтон | UK | Горриндж Т. | Совместные работы | |
| Шарлотсвилл | UVa | Групп К. | Совместные работы | |
| Дукес С. | Совместные работы | |||
| Оксузян Ю. | Совместные работы | |||
| Почанич Д. | Совместные работы | |||
| Украина | Харьков | ИСМА НАНУ | Бояринцев А.Ю. | Совместные работы |
| Гектин А.В. | Совместные работы | |||
| Гринев Б.В. | Совместные работы | |||
| Сидлецкий О.Ц. | Совместные работы | |||
| Франция | Париж | IN2P3 | Капуста Ф. + 4 чел. | Совместные работы |
| Чехия | Прага | CTU | Врба В. + 4 чел. | Совместные работы |
| CU | Фингер М. + 4 чел. | Совместные работы | ||
| Швейцария | Виллиген | PSI | Ритт Ш. | Совместные работы |
| Япония | Осака | Osaka Univ. | Куно Ю. + 14 чел. | Совместные работы |
| Фукуока | Kyushu Univ. | Тожо Дж. + 8 чел. | Совместные работы | |
| Цукуба | KEK | Михара С. + 18 чел. | Совместные работы |
