Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание сверхвысокочувствительных радиационно-стойких компонентов мюонного супердетектора КМС Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований высокоэнергетичных столкновений протонов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
14.610.21.0004
Организация
ИЯИ РАН
Руководитель работ
Матвеев Виктор Анатольевич

Создание, испытания и лабораторный запуск компонентов детекторных устройств, предназначенных для использования в составе модернизируемых детекторных установок (супердетекторов) Большого адронного коллайдера, в интересах приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и обеспечения возможности проведения физических экспериментов при повышенных уровнях светимости коллайдера, в рамках реализации сотрудничества Российской Федерации с Европейской организацией по ядерным исследованиям (ЦЕРН).

Соисполнители

Организация
НИИЯФ МГУ

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Пашеньков Анатолий Семенович

Этапы проекта

1
17.10.2014 - 31.12.2014
Проведены теоретические расчеты возможностей измерений редких сигналов с помощью модернизированного супердетектора КМС; разработан рабочий проект стенда проверки мюонного триггера на основе нового стандарта электроники. Разработаны конструкторская документация для изготовления стенда проверки мюонного триггера, и техническое задание для создания комплекса многоточечной телекоммуникационной системы в институтах РФ.
Развернуть
2
01.01.2015 - 30.06.2015
Анализ вариантов возможных решений, выбор и обоснование оптимальных вариантов решений при создании усовершенствованных детекторных устройств супердетектора КМС в соответствии с п. 6.3 Технического задания.
  Разработка и изготовление стенда проверки мюонного триггера на основе нового стандарта электроники с микроархитектурой для телекоммуникационных вычислений.
  Разработка, изготовление лабораторных образцов (не менее 10 штук) линеек радиационно-стойких кремниевых фотоумножителей (КФЭУ).
  Разработка, изготовление лабораторных образцов стриповых сцинтилляторов (СС) (не менее 25 штук) для проведения испытаний.
  Разработка и изготовление лабораторных образцов (не менее 3 штук) активных элементов торцевых адронных калориметров (АЭТАК) на основе газовых детекторов «микромегас» (ГДМ).
  Разработка программ и методик экспериментальных исследований лабораторных образцов радиационно-стойких АЭТАК на основе стриповых сцинтилляторов (СС), кремниевых фотоумножителей (КФЭУ) газовых детекторов «микромегас» (ГДМ) радиационно-стойких торцевых электромагнитных калориметров (ТЭМК), системы высоковольтного питания (ВВП) триггерных детекторов запуска регистрации мюонов в торцевой части на основе газовых камер с газовым электронным умножением (ГЭУ).
Разработка проектов технических заданий на усовершенствованные компоненты детекторных устройств супердетектора КМС:
- торцевая мюонная система - ТМС, включающая мюнные станции на основе прецизионных газовых катодно-стриповых камер (КСК);
- мюонный триггер - системы запуска регистрации мюонов первого уровня - МТ;
- адронная калориметрическая система - АКС, включающая цилиндрические калориметры (ЦК), торцевые калориметры (ТАК), передние калориметры (ПАК), малоугловые калориметры (МАК) и радиационные мониторы передних калориметров (РМ);
- протонные спектрометры высокого разрешения - ПСВР, включающие прецизионные детекторы времени пролета (ПДВП) и трековые станции (ТС);
- радиационно-стойкие торцевые электромагнитные калориметры - ТЭМК;
- триггерные детекторы для запуска регистрации мюонов в торцевой части на основе газовых камер с газовым электронным умножением - ГЭУ, включая систему высоковольтного питания (ВВП);
- радиационную защиту супердетектора КМС и интерфейса между ускорителем и супердетектором КМС (РЗ).
Разработка и изготовление не менее 3 лабораторных образцов радиационно-стойких торцевых электромагнитных калориметра (ТЭМК) и не менее 3 лабораторных образцов несущей конструкции.
  Разработка и изготовление не менее 3 лабораторных образцов системы высоковольтного питания (ВВП) для триггерных детекторов запуска регистрации мюонов в торцевой части на основе газовых камер с газовым электронным умножением (ГЭУ).
  Разработка эскизного проекта удаленного центра мониторинга (УЦМ), тестирование и отладка оборудования для УЦМ.
  Создание специализированного программного обеспечения (СПО), включающее модернизированную систему автоматизированного запуска заданий в ГРИД, которая должна обеспечивать обработку всех заданий и доступ пользователей. Разработка и совершенствование программ моделирования и реконструкции физических объектов (программы быстрого моделирования эксперимента КМС с целью получения произвольной сегментации электромагнитного калориметра).
Развернуть
3
01.07.2015 - 31.12.2015
Исследованы лабораторные образцы компонентов торцевой мюонной системы; адронной калориметрической системы, включающей цилиндрические и торцевые калориметры, передние калориметры, малоугловые калориметры и радиационные мониторы передних калориметров; протонных спектрометров высокого разрешения; радиационно-стойких активных элементов торцевых адронных калориметров на основе стриповых сцинтилляторов и кремниевых фотоумножителей; радиационно-стойких торцевых электромагнитных калориметров; триггерных детекторов для запуска регистрации мюонов в торцевой части, включая систему высоковольтного питания; радиационной защиты супердетектора КМС. Настроено оборудование для УЦМ, оптимизирована компьютерная инфраструктура. Создана версия специализированного ПО, включающего программно-техническое исполнение новой системы автоматизированного запуска. Разработана программа быстрого моделирования эксперимента КМС с целью получения произвольной сегментации адронного калориметра.
Развернуть
4
01.01.2016 - 30.06.2016
Разработаны и созданы экспериментальные образцы детекторных устройств супердетектора КМС: торцевой мюонной системы с мюонными станциями на основе катодных стриповых камер; адронной калориметрической системы, включающей цилиндрические, торцевые, передние, малоугловые калориметры и радиационные мониторы; прецизионные детекторы времени пролета и трековые станции протонных спектрометров высокого разрешения; радиационно-стойких активных элементов торцевых адронных калориметров на основе стриповых сцинтилляторов, кремниевых ФЭУ и газовых детекторов; радиационно-стойких торцевых электромагнитных калориметров; триггерных детекторов на основе газовых камер, включая систему высоковольтного питания; радиационная защита супердетектора КМС и интерфейс между ускорителем и супердетектором КМС, а также разработано и протестировано новое ПО для работы удаленного центра мониторинга, создано специализированное ПО для моделирования радиационных полей и остаточной радиоактивности во всех возможных вариантах конфигурации супердетектора КМС, разработаны и усовершенствованы программы моделирования радиационных полей и программы реконструкции струй.
Развернуть
5
01.07.2016 - 31.12.2016
Разработаны и созданы экспериментальные образцы детекторных устройств супердетектора компактного мюонного соленоида (КМС): торцевой мюонной системы с мюонными станциями на основе катодных стриповых камер; адронной калориметрической системы, включающей цилиндрические, торцевые, передние, малоугловые калориметры и радиационные мониторы; прецизионные детекторы времени пролета и трековые станции протонных спектрометров высокого разрешения; радиационно-стойких активных элементов торцевых адронных калориметров на основе стриповых сцинтилляторов, кремниевых ФЭУ и газовых детекторов; радиационно-стойких торцевых электромагнитных калориметров; триггерных детекторов на основе газовых камер, включая систему высоковольтного питания; радиационная защита супердетектора КМС и интерфейс между ускорителем и супердетектором КМС, а также разработано и протестировано новое ПО для работы удаленного центра мониторинга, создано специализированное ПО для моделирования радиационных полей и остаточной радиоактивности во всех возможных вариантах конфигурации супердетектора КМС, разработаны и усовершенствованы программы моделирования радиационных полей и программы реконструкции струй. Исследованы физические характеристики экспериментальных образцов торцевой мюонной системы; адронной калориметрической системы; протонных спектрометров высокого разрешения; радиационно-стойких активных элементов торцевых адронных калориметров на основе стриповых сцинтилляторов и кремниевых фотоумножителей; радиационно-стойких торцевых электромагнитных калориметров; триггерных детекторов для запуска регистрации мюонов в торцевой части; радиационной защиты супердетектора КМС. Создана версия специализированного программного обеспечения, включающего систему автоматизированного запуска заданий. Разработана программа реконструкции струй для взаимодействий с большим числом событий. Исследованы и оптимизированы физические характеристики экспериментальных образцов торцевой мюонной системы; адронной калориметрической системы, включающей цилиндрические и торцевые калориметры, передние калориметры, малоугловые калориметры и радиационные мониторы передних калориметров; протонных спектрометров высокого разрешения; радиационно-стойких активных элементов торцевых адронных калориметров на основе стриповых сцинтилляторов и кремниевых фотоумножителей; радиационно-стойких торцевых электромагнитных калориметров; триггерных детекторов для запуска регистрации мюонов в торцевой части, включая систему высоковольтного питания; усовершенствованной модели радиационной защиты супердетектора КМС. Протестирована работоспособность элементов удаленного центра мониторинга (УЦМ) в условиях реального набора экспериментальных данных. Создана версия специализированного программного обеспечения, включающего систему автоматизированного запуска заданий. Разработана программа реконструкции струй для взаимодействий с большим числом событий.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы"

Программное мероприятие

1.4 Проведение прикладных научных исследований, направленных на решение комплексных научно-технологических задач
Тема
Создание сверхвысокочувствительных радиационно-стойких компонентов мюонного супердетектора КМС Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований высокоэнергетичных столкновений протонов
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
220 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание сверхвысокочувствительных компонентов супердетектора БАК-би Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований асимметрии материи и антиматерии в протон-протонных столкновениях
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание сверхбыстродействующих радиационно-стойких компонентов супердетектора новых тяжелых частиц АТЛАС Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований рождения и распада частиц
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
190 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание сверхбыстродействующих компонентов тяжелоионного супердетектора АЛИСА Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований кварк-глюонной плазмы в столкновениях тяжелых ионов
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
165 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание автоматизированной системы обработки данных экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК) уровня Tier1, и обеспечения грид-сервисов для распределенного анализа этих данных.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
298 млн
Количество заявок
1