Создание сверхбыстродействующих компонентов тяжелоионного супердетектора АЛИСА Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований кварк-глюонной плазмы в столкновениях тяжелых ионов.

Выбраны цель и направления работ по модернизации действующего эксперимента после модернизационных работ на БАК в 2018-2019 гг. Выбраны и обоснованы направления исследований для создания усовершенствованных детекторных устройств супердетектора АЛИСА: фотонный спектрометр, мюонный спектрометр, внутренняя трековая система,фронтальный интеллектуальный триггер, времяпролётным идентификатор,детекторное устройство «космический и мюонный триггер» - АККОРД.

Теоретические исследования по оптимизации детекторных устройств супердетектора АЛИСА для изучения свойств кварк-глюонной материи в ядерных взаимодействиях сверхвысоких энергий в условиях повышенной светимости БАК.
  Разработка специального программного обеспечения (СПО).
  Теоретические исследования по оптимизации детекторного устройства ФОС.
  Теоретические исследования возможности изучения ультра-периферических процессов с помощью детекторного устройства МЮОН.
  Теоретические исследования возможностей изучения дальних корреляций адронов в ядерных взаимодействиях сверхвысоких энергий с помощью детекторных устройств ВТС и МЮОН/МФТ модернизированного супердетектора АЛИСА.
  Теоретические исследования возможностей использования детекторного устройства ФИТ для формирования триггерных сигналов нулевого уровня, измерений множественности рожденных заряженных частиц, плоскости реакции, мониторирования и определения светимости, измерения времени пролета рожденных заряженных частиц, диагностики пучка и оценки фоновых событий.
  Теоретические исследования возможности идентификации редких распадов резонансов при возросшей светимости и энергии сталкивающихся пучков с помощью модернизированного детектора детекторного устройства ВИ.
  Теоретические исследования и расчетные оценки необходимой гранулярности детектора детекторного устройства АККОРД.
  Разработка программ и методик экспериментальных исследований детекторных устройств, экспериментальных образцов и лабораторных образцов усовершенствованных детекторных устройств супердетектора АЛИСА: ФОС, МЮОН, ВТС, ФИТ, ВИ, АККОРД.
  Разработка конструкторской документации, рабочих проектов и технических заданий на изготовление специализированного оборудования, испытательных стендов, экспериментальных образцов и лабораторных образцов усовершенствованных детекторных устройств супердетектора АЛИСА.
  Разработка документации на изготовление экспериментальных и лабораторных образцов для детекторного устройства ФОС:
  Разработка ТЗ и КД на лабораторный образец измерительной электроники ФОС;
  Разработка ТЗ и КД на экспериментальный образец электронного модуля ММВ-Т ФОС;
  Разработка ТЗ и КД на лабораторный образец несущей конструкции ФОС;
  Разработка ТЗ и КД на экспериментальный образец электронного модуля мониторной системы РД01 ФОС;
  Разработка ТЗ и КД на лабораторный образец модуля фотонного спектрометра ФОС;
  Разработка ТЗ и КД на лабораторный образец модуля вето-детектора заряженных частиц;
  Разработка ТЗ на модернизацию программного обеспечения системы медленного контроля детекторного устройства ФОС и ВД детекторного устройства ФОС супердетектора АЛИСА;
  Разработка технических заданий и рабочих проектов для детекторного устройства МЮОН:
  Разработка рабочего проекта стенда испытаний системы охлаждения детекторного устройства МЮОН (стенд «МЮОН-1»);
  Разработка рабочего проекта стенда испытаний шин питания детекторного устройства МЮОН (стенд «МЮОН-2»);
  Разработка ТЗ и КД на лабораторные образцы системы охлаждения преобразователей постоянного тока системы питания электроники МФТ;
  Разработка на лабораторные образцы ТЗ и КД для лабораторного образца шин питания электроники МФТ.
  Разработка ТЗ, КД и рабочих проектов на изготовление экспериментальных образцов, лабораторных образцов и испытательных стендов для ВТС.
  Разработка ТЗ и КД на экспериментальне образцы панелей охлаждения внешних слоев ВТС.
  Разработка рабочего проекта стенда тепловых испытаний лабораторных образцов несущих конструкций для 3-х первых слоев детекторного устройства ВТС («ВТС-1»).
  Разработка рабочего проекта стенда механических испытаний лабораторных образцов несущих конструкций для 4-х внешних слоев детекторного устройства ВТС («ВТС-2»).
  Разработка рабочего проекта стенда испытаний и аттестации монолитных кремниевых пиксельных детекторов
детекторного устройства ВТС («ВТС-3»).
  Разработка конструкторской документации на специализированное оборудование – матрицы для изготовления образцов панелей охлаждения 4-х внешних слоев ВТС, в том числе:
Матрицы для
изготовления образцов панелей охлаждения длиной до 1500 мм;
Матрицы для
изготовления образцов торцевых элементов 4-х внешних слоев ВТС.
  Разработка конструкторской документации на специализированное оборудование – матрицы для изготовления образцов торцевых элементов 3-х первых слоев ВТС
  Разработка конструкторской документации на:
  - лабораторные образцы сверхлегких несущих конструкций для 3-х первых слоев ВТС
  - лабораторные образцы сверхлегких несущих конструкций для 4-х внешних слоев ВТС
- лабораторный образец подмасштабной (половины полномасштабной) сборки 3-х внутренних слоёв ВТС.
  Разработка конструкторской документации на специализированное оборудование – матрицы для изготовления панелей охлаждения первых трех слоев ВТС.
  Разработка ТЗ, КД и рабочих проектов на изготовление лабораторных образцов и испытательных стендов для детекторного устройства ФИТ.
  Разработка ТЗ и КД на лабораторные образцы ФИТ.
  на образец модуля черенковского детектора ФИТ;
  на образец триггерной электроники ФИТ;
  на образец измерительной электроники ФИТ;
  на образец входной электроники (электронного модуля суммирования и предварительного усиления сигналов и
электронной системы формирования временной информации о времени события) ФИТ;
  на образец электронной системы измерения амплитудно-временных сигналов (измерения амплитуд; электронной системы формирования триггерных сигналов; электронной системы формирования счетных сигналов ФИТ.
  Разработка рабочих проектов испытательных стендов для ФИТ:
  стенда исследования характеристик фотоумножителей детекторного устройства ФИТ («ФИТ-1»);
  стенда исследования детекторных модулей детекторного устройства ФИТ на ускорителе частиц («ФИТ-2»);
  Разработка ТЗ и КД на изготовление экспериментальных и лабораторных образцов для модернизированного детекторного устройства АККОРД.
  Изготовление спецоборудования, испытательных стендов и лабораторных образцов для ВТС.
  Изготовление лабораторных образцов панелей охлаждения первых трех слоев ВТС.
  Изготовление специализированного оборудования для ВТС, в том числе:
- матриц для изготовления образцов ферм длиной до 900мм;
- матриц для изготовления образцов панелей охлаждения длиной до 900 мм;
- матриц для изготовления образцов панелей охлаждения длиной до 1500 мм;
- -матриц для изготовления образцов торцевых элементов 4-х внешних слоев ВТС.
  спецоборудования для изготовления образца подмасштабной (половины полномасштабной) сборки 3-х внутренних слоёв ВТС.
  матриц для изготовления панелей охлаждения первых трех слоев ВТС.
  Изготовление стенда тепловых испытаний лабораторных образцов несущих конструкций для 3-х первых слоев детекторного устройства ВТС («ВТС-1»).

Выполнены теоретические исследования по оптимизации детекторных устройств (ДУ) супердетектора АЛИСА для изучения свойств кварк-глюонной материи в ядерных взаимодействиях сверхвысоких энергий в условиях повышенной светимости большого андронного коллайдера (БАК). Разработано специальное программное обеспечение. Разработаны рабочие проекты, технические задания и конструкторская документация (включая программы и методики экспериментальных исследований) в обеспечение создания компонентов усовершенствованных ДУ супердетектора. Изготовлены специализированное оборудование, экспериментальные образцы, лабораторные образцы и испытательные стенды в обеспечение создания компонентов усовершенствованных ДУ супердетектора. В соответствии с разработанными ранее программами и методиками проведены экспериментальные исследования параметров созданных образцов.

Изготовлены лабораторные образцы, экспериментальные образцы-компоненты детекторных устройств (ДУ) ФОС, ВТС и ФИТ супердетектора АЛИСА. Проведены обобщение и оценка полученных результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований ДУ супердетектора АЛИСА. Разработаны рекомендации по доработке ДУ супердетектора АЛИСА.

Изготовлены лабораторные образцы, экспериментальные образцы-компоненты детекторных устройств (ДУ) фотонный спектометр (ФОС), внутренняя трекованя система (ВТС) и фронтальный интеллектуальный триггер (ФИТ) супердетектора АЛИСА. Обобщены и проведена оценка полученных результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований ДУ супердетектора АЛИСА. Разработаны рекомендации по доработке ДУ супердетектора АЛИСА. Проведены: экспериментальные исследования лабораторных и экспериментальных образцов детекторных устройств супердетектора АЛИСА; экспериментальные исследования параметров лабораторного образца модуля ФОС; экспериментальные исследования параметров экспериментальных и лабораторных образцов ФИТ. Обоснован выбор фирмы-производителя электронных блоков и обеспечение поставки электронных блоков для усовершенствованной системы считывания ДУ ВИ. Разработаны проекты технических заданий на усовершенствованные ДУ супердетектора АЛИСА. Проведены исследования в интересах оптимизации ДУ супердетектора АЛИСА. Изготовлены компоненты усовершенствованных ДУ супердетектора АЛИСА. Проведены экспериментальные исследования созданных компонентов по подтверждению достижения в них требуемых параметров.