1.

CMS
Физические исследования на LHC

Каржавин В.Ю.

02-1-1083-1-2010/2025

2. 

Модернизация детектора CMS

Каржавин В.Ю.

02-1-1083-2-2010/2026

Краткая аннотация и научное обоснование:
Цель проекта – исследование  физических процессов, протекающих при энергии Большого адронного коллайдера в протон-протонных столкновениях при энергиях 13–14 ТэВ в с.ц.м.; обработка и анализ экспериментальных данных эксперимента CMS, соответствующих интегральной светимости до 450 фбн^-1, с целью получения новых физических результатов по направлениям:
- поиск сигналов новой физики, предсказываемых расширенными калибровочными моделями и сценариями с гравитацией на  энергетическом масштабе порядка ТэВ (модели с дополнительными измерениями), в канале с двумя мюонами в конечном состоянии;

- поиск кандидатов на роль темной материи в канале рождения пар лептонов/b-кварков и недостающей поперечной энергии;

- исследование свойств бозона Хиггса и поиск новых скалярных бозонов расширенного хиггсовского сектора в каналах распада на лептоны и b-кварки;

- исследование процессов рождения мюонных пар в процессе Дрелла–Яна для проверки предсказаний СМ в новой области энергий, измерения слабого угла смешивания и проверки распределений структурных функций кварков и глюонов (PDF);

- изучение свойств струй КХД и уточнение функций фрагментации.

Также проект нацелен на эксплуатацию, поддержку работоспособности, контроль параметров и изучение физико-технических характеристик детекторов торцевых частей установки CMS - торцевых адронных калориметров (Hadron Endcap, HE) и передних мюонных станций (Muon Endcap, ME1/1)

Ожидаемые результаты по завершении проекта:
Проведение экспериментов на LHC, введение в эксплуатацию и обеспечение работы во время набора данных адронной калориметрии и мюонной станции МЕ1/1 при расчетной светимости и энергии.

Реализации программы физических исследований на установке CMS при проектной энергии взаимодействий пучков протонов и интегральной светимости до 450 фб^-1.


Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Проверка предсказаний Стандартной модели и поиск сигналов новой физики  в канале с парой мюонов b/или парой b-кварков и недостающей поперечной энергии в конечном состоянии на основе обработки и анализа экспериментальных данных RUN2 и RUN3 с суммарной статистикой, соответствующей интегральной светимости до 350 фб^-1, развитие алгоритмов реконструкции мюонов высоких энергий  и алгоритмов восстановления струй.

Техническая поддержка детекторных систем CMS, участие в проведении сеансов по набору и контролю качества экспериментальных данных.

Развитие программного обеспечения для распределенной системы обработки и анализа данных на основе GRID-технологий. Обеспечение передачи данных между центрами Tier-1/Tier-2 CMS и ОИЯИ.

2.2.1.

Создание экспериментального комплекса для проведения испытаний кассет HGСal

Афанасьев С.В.
Малахов А.И.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Начиная с 2029 года предусмотрена работа LHC при повышенной светимости вплоть до 7.5×10³⁴ см⁻²с⁻¹ (High Luminosity LHC, HL–LHC), что позволит увеличить статистику более чем на порядок (Lint ~ 3000 фбн⁻¹). С 2026 года по 2029 год запланирована длительная остановка (LS3) для модернизации LHC.  Основной задачей модернизации установки CMS в этот период является обеспечение эффективной работы всех систем в режиме HL–LHC.

Целью данного проекта являются участие в создании торцевых калориметров высокой гранулярности (HGCal) и в модернизации катодно-стриповых камер (CSC) передней мюонной станции ME1/1 торцевой мюонной системы CMS.

Ожидаемые результаты по завершении проекта:
Модернизация детекторов CMS в рамках ответственности ОИЯИ для эффективной работы в условиях высокой светимости коллайдера.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Модернизация детекторов мюонной станции МЕ1/1 и исследование деградации характеристик CSC камер при работе в условиях высокой светимости LHC.

Создание экспериментального комплекса и участие в проведении испытаний плоскостей с чувствительными элементами калориметра HGСal.

Применение технологии изготовления панелей охлаждения калориметра HGCal для серийного производства.