Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание сверхбыстродействующих радиационно-стойких компонентов супердетектора новых тяжелых частиц АТЛАС Большого адронного коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований рождения и распада частиц

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
14.610.21.0005

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).

Этапы проекта

1
20.10.2014 - 31.12.2014
Разработана номенклатура и спецификации кабелей; разработана техническая документация по сборке и тестированию оптических кабелей; разработан перечень приобретаемых элементов спецоборудования для тестирования кабелей ЖАК (рефлектометр). Выполнены работы по модернизации специального программного обеспечения: расширение информационной модели и развитие структуры данных ПО АТЛАС ГРИД Информационной Системы (АГИС) в условиях высоких загрузок; оптимизация СПО, описывающего геометрию трекового детектора переходного излучения (ТДПИ); анализ текущего состояния алгоритмов для реконструкции событий во Внутреннем детекторе АТЛАС; модификация алгоритмов триггера для выделения редких распадов В-мезонов при повышенной светимости БАК и анализ характеристик существующих триггеров; изучение возможностей поиска тяжёлого бозона Хиггса (ТБХ) на основе теоретических расчётов при повышенной светимости БАК.
Развернуть
2
01.01.2015 - 30.06.2015
ПНИЭР в обеспечение изготовления НМК:
- разработка и изготовление специального оборудования для изготовления тонкозазорных камер (ТЗК), а именно:
  -- устройства для натяжения анодных проволок;
  -- устройства для напыления графитового покрытия на стеклотекстолит;
  -- установки для смешивания рабочего газа;
- разработка и изготовление механических и оптических инструментов для прецизионной сборки квадруплетов на основе МИК.
  Разработка стендов для контроля камер НМК и сцинтилляционных счетчиков в составе:
- стенд проверки ТЗК;
- стенд проверки МИК;
- стенда контроля камер на основе РС;
- стенд испытаний сцинтилляционных счетчиков для «горячих зон» СЦС.
Выбор рабочего варианта дрейфовой трубки малого диаметра (ДТМ), изготовление лабораторных образцов ДТМ и исследование их характеристик.
  Работы по переднему миникалориметру:
- выбор вариантов миникалориметра, удовлетворяющих требованиям эксперимента АТЛАС по энергетическому и временному разрешениям и радиационной стойкости и обсуждение их с Сотрудничеством АТЛАС;
- проведение моделирования выбранных вариантов миникалориметра методом Монте Карло;
  Изготовление лабораторных образцов сцинтиллятора для горячих зон размерами 500×250×6 мм3 по технологии, обеспечивающей большую радиационную стойкость в сравнении со стандартными методами.
  Работы по цезиевой системе калибровки сцинтилляционного калориметра (ЦКСК):
- коррекция имеющегося прототипа гаражного модуля ЦКСК, изготовление, настройка и проверка работы двух лабораторных образцов модулей.
- изготовление, настройка и проверка работы 3-х типов плат для уровнемера ЦКСК.
- изготовление лабораторных образцов модулей управления помпами и управления клапанами ЦКСК.
  Работы по жидкоаргоновому калориметру:
- разработка оптимального алгоритма распаковки входных данных ЖАК в модуле декодера с последующей конвейерной обработкой данных;
- моделирование работы декодера ЖАК;
- разработка принципиальных схем предварительных формирователей сигналов жидкоаргоновых калориметров.
  Доработка облучательной установки на реакторе ИБР-2М ОИЯИ для обеспечения исследований радиационной стойкости элементов разрабатываемых детекторов, предназначенных для работы при повышенной светимости БАК.
  Работы по оптическим кабелям ЖАК:
- разработка спецификации на оборудование для проверки кабелей ЖАК (блоков расширения к рефлектометру);
- отработка методики тестирования оптических кабелей ЖАК.
  Работы по модернизации специального программного обеспечения:
- разработка программного обеспечения для оперативного детектирования «холодных» областей в триггерных каналах ЖАК;
- перевод различных компонентов программного обеспечения реконструкции данных внутреннего детектора на новую, более быструю математическую библиотеку;
- оптимизация критериев отбора событий для поиска новой физики в процессах парного образования калибровочных бозонов;
- модификация алгоритмов двухмюонного триггера высокого уровня для приведения их в соответствие с новой моделью хранения трековых данных и обеспечения работы с использованием новой библиотеки линейной алгебры;
- модернизация алгоритма поиска тяжёлого бозона Хиггса (ТБХ).
Развернуть
3
01.07.2015 - 31.12.2015
Разработаны технологии для камер НМК (Новые Мюонные Колеса) мюонного спектрометра, изготовлены стенды для проверки этих камер. Разработаны: технология сборки мюонных камер из ДТМ для опор АТЛАС, эскизная документации прототипа миникалориметра, программы и методики испытаний создаваемыхдетекторов, Выполнены измерения оптических свойств образцов новых сцинтилляторов для горячих зон установки АТЛАС , принципиальные схемы и разводка плат модулей контроля давления в системе и датчиков движения источника, Выполнена настройка и испытания модулей управления помпами и клапанами, разработаны и изготовлены специальные печатные платы для проведения радиационных испытаний компонентов электроники. Изготовлен стенд проверки электроники на базе корзины ATCA стандарта (Advanced Telecommunications Computing Architecture – стандарт телекоммуникационного оборудования), изготовлена и испытана партия лабораторных образцов оптических кабелей для жидкоаргонового калориметра (ЖАК). При модернизации специального программного обеспечения разработаны: программа для мониторирования времени прихода сигналов в каналах ЖАК, программы детектирования каналов ЖАК с «нестандартной» формой импульса, программы для управления рентгеновским сканнером; пользовательский интерфейс управления программами информационной системы АГИС в условиях высоких загрузок.
Развернуть
4
01.01.2016 - 30.06.2016
Проведены сборка и испытания лабораторных образцов тонкозазорных камер (ТЗК). Изготовлены лабораторные образцы микроячеистых камер (МИК). Отработана технология сборки квадруплетов МИК и интеграции квадруплетов МИК с ТЗК. Изготовлены рентгеновские сканнеры. Изготовлены и испытаны образцы мюонных камер ДТМ. Разработана рабочая документации на варианты прототипа миникалориметра АТЛАС. Проведено облучение образцов сцинтиллятора для горячих зон в радиационных полях. Для модулей новой электроники жидкоаргонового калориметра (ЖАК) разработаны предварительные формирователи электронных сигналов ЖАК и схема подключения цифрового управляющего триггерного модуля к каналу считывания торцевого калориметра. Разработано программное обеспечение для «офф-лайн» детектирования спорадических шумовых всплесков в каналах ЖАК. Проведено тестирование рабочей версии программ для рентгеновского сканера, проведена оптимизация алгоритмов идентификации электронов в условиях возросшей загрузки, разработаны алгоритмы отбора событий распада дважды тяжелых (Вс) мезонов и тяжелых барионов, проведена модернизация алгоритма поиска тяжёлого бозона Хиггса по результатам моделирования.
Развернуть
5
01.07.2016 - 31.12.2016
Проведены сборка и испытания лабораторных образцов тонкозазорных камер (ТЗК). Изготовлены лабораторные образцы микроячеистых камер (МИК). Отработана технология сборки квадруплетов МИК и интеграции квадруплетов МИК с ТЗК. Изготовлены рентгеновские сканнеры. Изготовлены и испытаны образцы мюонных камер на основе трубок малого диаметра (ДТМ). Разработана рабочая документации на варианты прототипа миникалориметра АТЛАС. Проведено облучение образцов сцинтиллятора для горячих зон в радиационных полях. Для модулей новой электроники жидкоаргонового калориметра (ЖАК) разработаны предварительные формирователи электронных сигналов ЖАК и схема подключения цифрового управляющего триггерного модуля к каналу считывания торцевого калориметра. Разработано программное обеспечение для «офф-лайн» детектирования спорадических шумовых всплесков в каналах ЖАК. Проведено тестирование рабочей версии программ для рентгеновского сканера, проведена оптимизация алгоритмов идентификации электронов в условиях возросшей загрузки, разработаны алгоритмы отбора событий распада дважды тяжелых (Вс) мезонов и тяжелых барионов, проведена модернизация алгоритма поиска тяжёлого бозона Хиггса по результатам моделирования. Изготовлены и проведены испытания экспериментальных образцов ТЗК. Проведены испытания экспериментальных образцов ТЗК с помощью РС. Оснащены экспериментальные образцы мюонных камер ДТМ регистрирующей электроникой и проведены исследования физических характеристик на космике или пучке заряженных частиц. Изготовлен и испытан на протонном пучке прототип миникалориметра АТЛАС. Выполнена проверка работы электронных модулей системы калибровки (ЦКСК), включённых в общую систему сбора информации адронного калориметра. Проведены радиационные испытания модулей новой электроники жидкоаргонового калориметра (ЖАК) и сцинтилляционного калориметра. Изготовлена и испытана партия экспериментальных образцов оптических кабелей для ЖАК. Выполнены следующие работы по модернизации специального программного обеспечения: разработка системы мониторинга прохождения задач в сети распределённых вычислений ГРИД, оптимизация алгоритмов транспортировки трековой информации, включая параметры трека и их матрицу ошибок, между элементами трекового детектора, основанных на методе фильтра Кальмана, разработка версий триггерных алгоритмов для В-физики с использованием данных быстрого трекинга, выполнена модернизация алгоритма поиска тяжёлого бозона Хиггса и проведен его поиск на экспериментальных данных АТЛАС. "
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
Продолжительность работ
2012 - 2013, 13 мес.
Бюджетные средства
0,72 млн
Организация
СамГУ
профинансировано
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 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 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