1 / 29

Международная научная программа ОИЯИ по физике высоких энергий Цель и место проекта NICA / MPD

Концептуальный проект ускорительного комплекса в проекте NICA/MPD Г.В. Трубников & NICA team. Международная научная программа ОИЯИ по физике высоких энергий Цель и место проекта NICA / MPD Развитие ускорительного комплекса: I -й этап проекта NICA/MPD : Нуклотрон-М

gefjun
Télécharger la présentation

Международная научная программа ОИЯИ по физике высоких энергий Цель и место проекта NICA / MPD

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Концептуальный проект ускорительного комплекса в проекте NICA/MPD Г.В. Трубников & NICA team • Международная научная программа ОИЯИ по физике высоких энергий • Цель и место проекта NICA / MPD • Развитие ускорительного комплекса: I-й этап проекта NICA/MPD:Нуклотрон-М Задачи первого этапа ипланы экспериментов • Заключение совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  2. Научная программа на ускорительном комплексе физики высоких энергий ОИЯИ предложенав рамках «Дорожной Карты» научных исследований ОИЯИ Основные области: • Релятивистская физика тяжелых ионов: • поиск и изучение фазовыхпереходов • иновых состояний ядерной материи, включая смешанную фазу и критическую точку; • Спиновая физика малонуклонных систем: изучение спин-зависимых процессов; • Физика ароматов: проверка правила OZI, поиск многокварковых состояний (пентакварки) поиск и изучение экзотических ядер (гиперядра); • Инновационные проекты: медицинские пучки, биология. совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  3. Статус базовой установки Нуклотрон Устойчивая работа1300  2000 час/годпоследние годы. Традиционно более чем 75% полного пучкового времени - физикам, на методические (ускорительные) эксперименты - около 25% времени сеанса. Сорта ионов: p, d, He, Li, B, C, N6+, N7+ , Mg , Ar16+, Fe24+; d - реализовано Диапазон энергий: 0.35  2.2 ГэВ/н– для ядер, 4.3 ГэВ/н– для дейтронов, 5.7 ГэВ– для протонов. Эксперименты проводятся участниками 14 коллабораций. совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  4. Интерес стран к работам на Нуклотроне Внутренние пучки ETA-NUCLEI, DELTA-2, LNS Выведенные пучки ALPOM, BECQUEREL, DELTA-SIGMA, ENERGY & TRANSMUTATION, FAZA-3, GAMMA-2, GIBS, MARUSYA, NIS, KRISTAL, TPD, STRELA, Med-Nuclotron, Radiobiological investigations совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  5. Релятивистская физика тяжелых ионов совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  6. Увеличение энергии Уменьшение энергии совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  7. M. Gazdzicki Heavy ion physics perspectives, Bad Liebenzell, 12-14 September 2007 совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  8. Новая базовая установка ОИЯИ • Коллайдер тяжелых ионовNICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) Тех. проект в стадии подготовки • Проект предусматривает создание: - модернизированного Нуклотрона (Нуклотрон-М) - нового инжекционного комплекса (КРИОН + Линак) - Бустерадля Нуклотрона - встречных колец с двумя точками пересечений - детектора MPD(MultiPurpose Detector) • Концептуальный проект NICA (CDR) - завершен • Письмо о намерениях MPD – завершен • Эскизный проект – 2008 год совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  9. КоллайдерNICA(рабочая схема): Инжектор: 2×109ионов/импульс238U32+при энергии 6 МэВ/н Бустер (25 Tm) 2 однооборотные инжекции, накопление 3.2109ионов эл.охлаждениена 100 МэВ/н, банчировкаиускорение до энергии 400 МэВ/н Коллайдер (36 Tm) накопление 15 сгустков 1109 ионов в кольцена 3.5 ГэВ/н, стохастическоеохлаждение Обдиркас эффективностью 40%238U32+ 238U92+ Нуклотрон (36 Tm) Инжекция одного сгустка 1.1109ионов, ускорение до 3.5 ГэВ/н. Два кольца коллайдера IP-1 IP-2 2x15 циклов инжекции совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  10. NICA/ MPD Схема комплекса Ионный источник + линейный инжектор здание 1 здание 1б Бустер MPD Нуклотрон Сверхпроводящий коллайдер Периметр 225 м Поле в магнитах 5 Т Магниты «два в одном» Существующие каналы вывода 2-е место встречи здание 205 Средняя светимость 1027см2с-1 (!!!) U x U Существующая инфраструктура !!! совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  11. Параметры NICA для U-U ||,rms = 3 эВсек = 0.013 эВсек/н совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  12. Временная схема накопления Eion/A КРИОНRFQ RFQ DTL БустерНуклотронКоллайдер • 3.5 GeV/u • 400 MeV/u • 100 MeV/u • MeV/u • 470 keV/u • 25 keV/u эл. охл-е 2 цикла инжек-ции 30 циклов инжекции 1109ионов238U92+ за цикл 238U92+ 2с 0.4с 2с 3с 4.5с 135с t 238U32+ совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  13. Injection chain ESIS EBIS 25 keV/u 17 keV/u U32+ Au32+ 2 x 109 ions 3.4 x 109 ions 85% RFQ 90% RFQ 470 keV/u 300 keV/u U32+ Au32+ 1.7 x 109 ions 3.0 x 109 ions RFQ DTL 95% Linac 90% 6 MeV/u 2 MeV/u U32+ Au32+ 1.6 x 109 ions 2.7 x 109 ions 2 injections BOOSTER 90% BOOSTER 85% 400 MeV/u 70 MeV/u U32+ Au32+ 2.9 x 109 ions 1.4 x 109 ions 40% STRIPPER FOIL, 60% STRIPPER FOIL, 400 MeV/u 70 MeV/u U92+ Au77+ 1.2 x 109 ions 1.2 x 109 ions NUCLOTRON 90% AGS 90% 9 GeV/u 1  3.5 GeV/u U92+ Au77+ 1.2 x 109 ions 1.1 x 109 ions STRIPPER FOIL, 100% NICA 9 GeV/u Au79+ 1.2 x 109 ions RHIC совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  14. Ионный источник «электронная струна» EBIS: 300 kW DC electron beam power ESIS: 200 W совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  15. Общий вид ионного источникаКРИОН (соленоид 3Т) Е. Донец 3 T соленоид: 5108 Au30+ Эксп. результат Ожидаем 6 T соленоид: 2109 U32+ совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  16. Инжектор: источник + форинжектор + линак совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  17. B = 25 Tm, C = 210 m • 2 однооборотных инжекции • Накопление 3×109238U32+ • Эл. охлаждение на 100 MэВ/н • 4) Ускорение до 400 МэВ/н • 5) Вывод и обдирка Бустер БУСТЕР НУКЛОТРОН Фундамент Синхрофазотрона совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  18. Параметры Бустера Сетка резонансов и рабочая точка Рабочий цикл бустера β-функции и дисперсия для одного супер-периода совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  19. Кольца коллайдера 1- диполи, 2- квадруполи, 3- разделительные диполи, 4 – сброс пучка Два кольца расположены друг над другом, что предполагает 2 возможных схемы: поворотные и квадрупольные магниты будут двух-апертурными в одном ярме, или схема с двумя раздельными кольцами. Пока рассматривается 1-й вариант.. Магнитная жесткость колец равна максимальной магнитной жесткости Нуклотрона (45 Тм). Максимально поворотное поле в сверхпроводящих диполях выбрано равным 5,5 Т. Для обеспечения круглого пучка в ТВ, коллайдер должен работать на равных бетатронных частотах (горизонтальной и вертикальной). совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  20. совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  21. проектные параметрыкомплексаNICA совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  22. Основные этапы проекта NICA /MPD • I этапускорительный комплекс Нуклотрон-М (2008-2010) и необходимая инфраструктура,программа R&D подготовка технического проекта (TDR) • II этапразработка и создание элементов ускорителя (2008-2012) развитие инфраструктуры • III этаппродолжение работ+монтаж (2010-2012) • IV этап наладка, приемка (2013-2014)и запуск в эксплуатацию совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  23. I этап: Развитие Нуклотрона (Нуклотрон-М) Цель – достичь к2010г. параметров, необходимых для реализации проекта NICA: ускорение тяжелых ионов с А~200, интенсивностью пучков ~ 108ч/цикл, частотой повторения 0.2-0.4 Гц,при энергии ~ 3.5 ГэВ/н • разработка новой инжекционной системы • модернизация RF системы, систем диагностики и управления пучками • усовершенствование вакуумной системы • усовершенствование систем электро- и крио-питания • развитие минимально необходимой инфраструктуры совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  24. Новый источник КРИОН-6Т Модернизация системы питания Модернизация криогеники Наладочные и тестовые работы. Регулярные сеансы. Каждый сеанс – очередной этап Модернизация ВЧ системы Модернизация вакуумной системы Системы управления и диагностика Каналы вывода Радиационная защита Проектирование и работы по новым: линаку, бустеру, ВЧ-станциям, поляризованному источнику. ВСЕГО (2007-2010): материалыи оборудование: …… k$ оплата работ + договора: …… k$ Ремонтно-строительные работы совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  25. Статус работ по этапу I проекта NICA (Нуклотрон-М) • Новый инжекционный комплекс: новый источник (KRION) - разрабатывается совершенствованиеВЧсистемы– начаты работы новыйЛИНАК – контракт с ИФВЭ на стадии подписания • Вакуумная система -оборудование частично поставлено • Система питания и управления основных магнитов - первый блок на этапе отладки • Модернизация диагностики пучков- идут работы R&D- приоритетная задача плановых сеансов на Нуклотроне Этот этап должен быть завершен к 2010г. Сотрудничество с российскими центрами ИФВЭ, ИЯИ РАН, ИЯФ СО РАН Проведение круглых столов с участием экспертов из мировых центров (Болгария, Польша, Россия, Украина, ЦЕРН, Германия, США, Япония) совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  26. Структурные и административные реформы • Создано Ускорительное Отделение ЛВЭ (июль 2007 г.) • Состав отделения: 8 отделов, всего • около 350 чел. – ускорительные подразделения ЛВЭ (~220) и ЛФЧ (~ 70), инженерные службы площадки (~ 60); • - «Молодое руководство»: • - Начальник отделения – 31, два заместителя у начальника отделения • 33 и 40, молодые начальники 2 технологических отделов; • - Курс на обновление кадров (контакты • с МИФИ, УНЦ, Томск), возвращение иностранных контрактников и оптимизация состава – сокращение тех.персонала по мере введения АС; • - ЛФЧ (те, кто работают на CLIC, ИРЕН, ЛИНАК-800, ILC) – в помощь на НИКА. Создан центр NICA: (июнь 2007) - группа по ускорительному комплексу - группа по разработке детектора - группа по разработке компьютинга - группа по развитию инфраструктуры Общая численность: около 45чел. из них по NICA + инфр. – 25 чел. по MPD+ физики - 20 чел. Всесторонняя поддержка дирекции, УС и КПП ОИЯИ в плане: дополнительного финансирования, укомплектования оборудованием, административного ресурса, рекламы проекта во вне, создания коллабораций в РФ и СНГ совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  27. Заключение • Стратегический план развития ускорительного комплекса ОИЯИ в области ФВЭ + адекватная научная программа. Приоритетная задача - проект NICA/MPD • Реализация I этапа этого проекта(2008–2010) имеет принципиально важное значение для критической оценки предложенного стратегического плана развития ускорительного комплекса ОИЯИ совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  28. Программа физических исследований на Нуклотроне скоординирована с планом развития ускорительного комплекса на I-мэтапе (Нуклотрон-М) • Организация российского и международного сотрудничества, привлечение внешних ресурсов – одно из необходимых условий успешного осуществления проекта • Ведется работа с ассоциациейГельмгольц, GSI, и др. центрами по объединению усилий для создания ускорительных комплексовNICA и FAIRи совместным проведением на них актуальных физических исследований • Плодотворное начало положено – сотрудничество с ИФВЭ (Протвино) стартовало с реализации конкретной задачи – проектирование инжектора совещание ИФВЭ-ОИЯИ

  29. Thank you for your attention ! совещание ИФВЭ-ОИЯИ

More Related