Участие в международных экспериментах

 

02-1-1066-2007
   

 

Исследование свойств ядерной материи и структуры частиц
на 
коллайдере релятивистских ядер и поляризованных протонов
 
Руководители темы: Ледницки Р.
Панебратцев Ю.А.


Участвующие страны и международные организации:
Азербайджан, Армения, Болгария, Вьетнам, Египет, Индия, Казахстан, Китай, Куба, Мексика, Монголия, Россия, Сербия, Словакия, США, Франция, Чехия.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Изучение свойств ядерной материи, находящейся в состояниях с экстремально высокими плотностью и температурой, поиск признаков проявления деконфайнмента кварков и возможных фазовых переходов в среде, образующейся при соударениях тяжелых ядер при энергиях коллайдера RHIC. Измерение спин-зависимых структурных функций нуклонов и ядер с использованием поляризованных пучков RHIC.

Проект по теме:

  Наименование проекта Руководитель проекта Шифр проекта
Лаборатория Ответственные от лаборатории Статус
1. STAR Панебратцев Ю.А.
Ледницки Р.
02-1-1066-1-2010/2026

Реализация
ЛФВЭ, ЛИТ, ЛЯП, ЛТФ, УНЦ см. участников активностей

Краткая аннотация и научное обоснование:
Цель проекта STAR (участие ОИЯИ) – изучение свойств ядерной материи при экстремальных плотностях и температурах, поиск признаков деконфайнмента кварков и возможных фазовых переходов при столкновениях тяжёлых ионов в широком диапазоне энергий на релятивистском коллайдере тяжёлых ионов RHIC. В программу исследований также входит изучение структурных функций кварков и глюонов при столкновениях поперечно и продольно поляризованных протонов.

Ожидаемые результаты по завершении проекта: 
Получение информации о свойствах возбужденной ядерной материи. Участие в экспериментах с ядрами и поляризованными протонами на установке STAR на ядерном коллайдере RHIC в BNL.

Измерение на установке STAR спиновых эффектов в экспериментах с поляризованными протонами. Получение новой информации о спин - зависимых функциях распределения кварков и глюонов в протоне.

Исследование фемтоскопических корреляций, структуры событий и скейлинговых свойств ядерных взаимодействий, глобальной поляризации, событий с большими поперечными импульсами.

Проведение экспериментов по программе энергетического сканирования BESII в коллайдерной моде и в режиме с фиксированной мишенью. Поиск сигнатур фазовых переходов и критической точки КХД.

Развитие программного обеспечения детектора STAR и создание соответствующей инфраструктуры в ОИЯИ для обработки и анализа экспериментальных данных с установки STAR в ОИЯИ.
 
Создание совместных с БНЛ и университетами стран-участниц учебных и образовательных программ по релятивистской ядерной физике и физике микромира.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Анализ экспериментальных данных по программе энергетического сканирования BESII в коллайдерных экспериментах в интервале энергий 7,7–200 ГэВ и экспериментах с фиксированной мишенью в интервале энергий 3,0–7,7 ГэВ. Поиск сигнатур фазовых переходов и критической точки КХД.

Набор статистики в экспериментах с ядрами золота и протон-ядерными столкновениями с энергией 200 ГэВ и максимальной светимости коллайдера в центральной области (–1,5 < η < 1,5) и в области малых углов (2,5 < η < 4,2).

Исследование в ядро-ядерных столкновениях фемтоскопических корреляций, структуры событий, глобальной поляризации, событий с большими pT. Исследование фемтоскопических корреляций в интервале энергий от 3 до 7,7 ГэВ. Изучение фактора ядерной модификации в столкновениях ядер золота при энергиях 14,6, 19,6 и 27 ГэВ.

Разработка программного обеспечения и формирование инфраструктуры для обработки данных STAR в ОИЯИ c использованием GRID – технологий. Использование методов машинного обучения для обработки данных.

Создание совместных с БНЛ и университетами стран-участниц медиаресурсов и лабораторных работ для подготовки кадров для работы на коллайдерах релятивистских ядер и поляризованных протонов.

Изучение возможности будущего расширения исследования структуры ядра и спиновой структуры протона в e-p и e-A столкновениях на комплексе NICA, а также изучения возможности участия в разработке проекта электрон-ионного коллайдера (EIC).

Проработка предложений по созданию детекторов для изучения поляризационных явлений на коллайдерах, в том числе и на коллайдере NICA.

Активности темы:
  Наименование активности Руководители Cроки реализации
Лаборатория    Ответственные от лаборатории Статус
1. Участие в выполнении
экспериментов и анализе данных
по программе энергетического сканирования BESII. Поиск сигнатур фазовых переходов
и критической точки КХД

Панебратцев Ю.А.

2024-2026

Набор данных
Анализ статистики
ЛФВЭ Аверичев Г.С., Айтбаев А., Апарин А.А., Дунин В.Б., Дедович Т.Г., Кекечян А.О., Коробицын А.А., Лыонг Б.В., Нигматкулов Г.А., Панюшкина С.С., Тихомиров В.В., Токарев М.В., Ярыгин Г.А.

Краткая аннотация и научное обоснование: 
Обработка данных по программе энергетического сканирования BESII в коллайдерной моде и в режиме с фиксированной мишенью. 

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Получение выводов о сигнатурах фазовых переходов и о критической точке КХД на основе анализа данных по программе BES II.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Исследование в ядро-ядерных столкновениях фемтоскопических корреляций, структуры событий, глобальной поляризации, событий с большими pT. Исследование фемтоскопических корреляций в интервале энергий от 3 до 7,7 ГэВ. Изучение фактора ядерной модификации в столкновениях ядер золота при энергиях 14,6, 19,6 и 27 ГэВ.

2. Исследование спиновых эффектов
в столкновениях поперечно поляризованных протонов
с протонами и ядрами.
Измерение инклюзивных поперечных спиновых асимметрий и фрагментационных функций

Токарев М.В.

2024-2026

 Набор данных
Обработка данных
ЛФВЭ Апарин А.А., Дедович Т.Г., Любошиц В.В., Теряев О.В., Шахалиев Э.И.

ЛИТ Мусульманбеков Ж.Ж.

ЛТФ Голоскоков С.В.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Изучение структурных функций кварков и глюонов при столкновениях поперечно и продольно поляризованных протонов при энергии 510 ГэВ и при столкновениях поляризованных протонов с ядрами при энергии 200 ГэВ. Анализ экспериментальных данных по программе Cold QCD.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Проведение экспериментов с продольно и поперечно поляризованными протонами при максимальной энергии 510 ГэВ.

Анализ экспериментальных данных по программе Cold QCD. Это даёт возможность изучить распределения Сиверса, поперечное распределение поляризации партонов, функции фрагментации Коллинза в ранее недоступных областях и расширить программу анализа асимметрий рождения W± и Z0 бозонов.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Выполнение экспериментальной программы с поперечно поляризованными протонами при энергии 200 ГэВ.

Выполнение измерений в широком диапазоне псевдобыстрот: –1,5 < ƞ <1,5 (центральная область) и 2,8 < ƞ < 4,2 (передние быстроты), что соответствует области изменения переменной Бьёркена 0,005 < x < 0,5. 

3. Изучение структуры событий,
коллективных переменных,
корреляционных характеристик,
фемтоскопических
корреляционных функций
и процессов с большими pT

Ледницки Р.
Панебратцев Ю.А.

2024-2026

Реализация
ЛФВЭ

Агакишиев Г.Н.,  Апарин А.А., Дедович Т.Г., Кекечян А.О., Коробицын А.А., Лыонг Б.В., Нигматкулов Г.А., Панюшкина С.С., Токарев М.В., Шахалиев Э.И.

ЛИТ 

Ососков Г.А.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Дальнейшее развитие и применение для анализа экспериментальных данных методов корреляционной фемтоскопии, разработанных в ОИЯИ.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Изучение пространственно-временных параметров области взаимодействия с использованием корреляций тождественных и нетождественных частиц, в том числе гиперонов, с учетом взаимодействия в конечном состоянии и спиновых корреляциях, а также для определения уравнения состояния плотной и сверхплотной ядерной материи, образующейся в нейтронных звездах.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Исследование фрактальной структуры событий в зависимости от поперечного импульс. Определение фрактальной структуры взаимодействий в событиях с большой множественностью.

Определение пространственно-временных параметров в моде с фиксированной мишенью.

Изучение рождения нейтральных каонов в области малых поперечных импульсов.

4. Модернизация установки STAR 
для измерений в области быстрот 2,5 < η < 4,2.
Набор статистики по столкновениям  ядер золота при энергии 200 ГэВ и максимальной светимости коллайдера RHIC

Панебратцев Ю.А.

2024-2026

Набор данных
Обработка данных
Анализ статистики
ЛФВЭ Аверичев Г.С., Агакишиев Г.Н., Айтбаев А., Апарин А.А., Дедович Т.Г., Кечечан А.О., Лыонг Б.В., Нигматкулов Г.А.,  Рогачевский О.В., Токарев М.В., Шахалиев Э.И.

ЛИТ  Громова Н.И., Мицин В.В.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Реализация экспериментальной программы с тяжелыми ядрами с использованием физической программы Hot QCD в расширенном аксептансе установки STAR в области высоких быстрот и повышенной светимости коллайдера RHIC.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Исследование в рамках физической программы Hot QCD микроструктуры кварк-глюонной плазмы (КГП), образующейся в столкновениях ядер золота при энергии 200 ГэВ с целью изучения фазовой диаграммы КХД и определения свойств КГП на малых масштабах.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Получение набора данных по программе Hot QCD по столкновению ядер золота при максимальной энергии 200 ГэВ и максимальной светимости коллайдера.

5. Развитие программного обеспечения и создание инфраструктуры для
обработки данных STAR в ОИЯИ. Применение методов машинного обучения для обработки данных

Панебратцев Ю.А. 
Кореньков В.В.
(ЛИТ)

2024-2026

Реализация
ЛФВЭ Апарин А.А., Агакишиев Г.Н., Коробицын А.А., Семчуков П.Д.

ЛИТ 

Балашов Н.А., Мицын В.В., Ососков Г.А., Стриж Т.А.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Использование возможностей распределённых вычислений (GRID-структура ОИЯИ) для обработки данных эксперимента STAR. Развитие методов машинного обучения для анализа экспериментальных данных с установки STAR.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Подготовка экспериментальных данных сеансов 2022–2024 гг. в форматах, необходимых для обработки данных в ОИЯИ.

Развитие новых методов обработки данных.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Развитие методов машинного обучения для анализа экспериментальных данных с установки STAR.

6. Создание совместных с БНЛ
и университетами стран-участниц медиаресурсов и лабораторных работ для подготовки кадров для работы на коллайдерах релятивистских ядер
и поляризованных протонов

Сидоров Н.Е.
Клыгина К.В.

2024-2026

Реализация
ЛФВЭ Воронцова Н.И., Голубева Е.И., Осмачко М.П., Семчуков П.Д.

УНЦ Балалыкин С.Н., Нгуен Хоанг Бао Хань, Платонова Л.В., Смирнов О.А., Строганова Т.Г.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Разработка медиаресурсов и лабораторных работ для подготовки кадров для работы на коллайдерах релятивистских ядер и поляризованных протонов.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Подготовка учебных и презентационных материалов по изучению структуры материи и ядро-ядерных взаимодействий в экспериментах на коллайдерах (RHIC, NICA).

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Подготовка VR-экскурсии на ускорительный комплекс NICA, подготовка учебного пособия «Экспериментальная ядерная физика и ядерная электроника», развитие выставочной экспозиции в зале NICA/MPD.

7. Проработка предложений
по созданию детекторов для
изучения поляризационных
явлений на коллайдерах
Дунин В.Б.

2024-2026

Подготовка проекта
ЛФВЭ   Фимушкин В.В.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Проработка предложений по созданию детекторов для поляриметрии на коллайдере NICA.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Создание поляриметра, который обеспечит точность около 2 % за 300 сек при токе 10мА. 

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Изготовление прототипа конструкции универсального протонного поляриметра, где предполагается размещение 4 кластеров кремниевых детекторов размещенных под углами 110 и 130 град, позволяющих измерять асимметрию в реакции 6Li(p, 3He)4He.

8. Изучение возможности будущего расширения исследования структуры ядра и спиновой структуры протона в e-p и e-A столкновениях на комплексе NICA, а также изучения возможности участие
в разработке проекта электрон-ионного коллайдера (EIC)

Апарин А.А.

2024-2026

Подготовка проекта
ЛФВЭ   Дунин В.Б., Коробицын А.А., Лашманов Н.А., Панюшкина С.С., Рогов В.Ю.

ЛЯП Жемчугов А.С.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Дальнейшие перспективы исследований в области релятивистской ядерной физики связаны с созданием и проведением экспериментов на электрон-инонных коллайдерах. Исследования спиновых эффектов на EIC представляются комплементарными к физической программе эксперимента SPD на коллайдере NICA.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Совместно со странами-участницами ОИЯИ участие в подготовке физической программы EIC. Подготовка предложений по участию группы ОИЯИ в проработке технического проекта одного из детекторов для изучения электрон-ионных столкновений. 

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Создание стенда на основе сцинтилляционного годоскопа со съёмом информации с силиконовых фотоумножителей для работ по созданию прототипа детектора черенковского излучения (DIRC).


Сотрудничество по теме:

Страна или международная организация Город Институт Статус Участники
Азербайджан Баку ИРП НАНА Совместные работы Шахалиев Э.И.
Армения Ереван ННЛА Совместные работы Тумасян Армен
Болгария София INRNE BAS Совместные работы Бънзаров И.Ж. + 1 чел.
        Ванков И.
    SU Совместные работы Гурев В.
        Райновский Г.
Вьетнам Далат DNRI Совместные работы Лыонг Ба Винь
Египет Гиза NILES CU Соглашение Абдель Тавфик
  Каир AUC Соглашение Хаммед Ахмед + 3 чел.
Индия Джамму Ун-т Совместные работы Башин Анжу
  Тирупати IISER Совместные работы Джена Читрасен
  Чандигарх PU Совместные работы Кумар Локеш
Казахстан Алма-Ата ИЯФ Совместные работы Исадыков А.
Китай Ланьчжоу IMP CAS Совместные работы Сабхаш Сингх
  Ухань CCNU Совместные работы Хаофенг Луо
Куба Гавана InSTEC Совместные работы Гузман Ф.
Мексика Мехико UNAM Совместные работы Аяла Алехандро
Монголия Улан-Батор MNUE Совместные работы Жанчив Ш.
Россия Долгопрудный МФТИ Совместные работы Рогачев А.В.
  Москва ИТЭФ Совместные работы Ставинский В.В.
    НИЯУ "МИФИ" Совместные работы Нигматкулов Г.А.
        Стриханов М.Н. + 3 чел.
  Протвино ИФВЭ Совместные работы Васильев А.Н. + 10 чел.
  Санкт-Петербург СПбГУ Совместные работы Браун М.А. + 2 чел.
        Феофилов Г.А.
Сербия Белград INS "VINCA" Совместные работы Милошевич Й.
  Нови-Сад UNS Совместные работы Крмар М.
Словакия Братислава IP SAS Совместные работы Филип П.
  Кошице UPJS Совместные работы Вокал С. + 2 чел.
США Аптон BNL Совместные работы Ли Жуан Руан
      Соглашение Архипкин Д.
        Жанг Бу Ну + 12 чел.
  Беркли Berkeley Lab Совместные работы Ну Шу
  Блумингтон IU Совместные работы Джакобс В. + 2 чел.
  Лемонт ANL Совместные работы Спинка Х.
  Нью-Хейвен Yale Univ. Совместные работы Кайнес Х.
        Ульрих Т.
  Стони-Брук SUNY Совместные работы Лесли Р.
  Чикаго UIC Совместные работы Евдокимов О.
  Юниверсити-Парк Penn State Совместные работы Хеппельман С.
Франция Нант SUBATECH Совместные работы Эразмусс Б. + 2 чел.