Российские ученые нашли способ в два раза увеличить область жизни частиц в коллайдере NICA

ТАСС, 11 июня. Группа ученых Института ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН, Новосибирск) и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) нашли способ в два раза увеличить область жизни частиц в магнитной структуре коллайдера NICA - ускорительного комплекса класса "мегасайенс", который создается на базе института в Дубне. Об этом сообщает во вторник пресс-служба ИЯФ СО РАН.

"Группа ученых из ИЯФ СО РАН и ОИЯИ провели оптимизацию динамической апертуры, то есть области устойчивого движения частиц в магнитной структуре коллайдера NICA - согласно расчетам, эту область можно увеличить в полтора-два раза. Результаты опубликованы в журнале "Физика и техника ускорителей" и представлены на заседании Международного консультативного ускорительного комитета коллайдера NICA в ОИЯИ. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда", - говорится в сообщении.

NICA - ускорительный комплекс класса "мегасайенс", который создается на базе ОИЯИ

Основная цель экспериментов на коллайдере NICA - изучение состояния вещества, в котором пребывала Вселенная первые мгновения после Большого взрыва. Кроме того, на базе комплекса планируется проведение исследований в области материаловедения, нанотехнологий, медицины, биологии, электроники. В создании комплекса NICA участвуют ученые из 32 стран, ИЯФ СО РАН выступает одним из главных участников проекта.

Одна из самых важных характеристик любого кольцевого ускорителя - это динамическая апертура коллайдера, или область устойчивого движения частиц в шестимерном фазовом пространстве. "Если частицы находятся вне динамической апертуры, они будут потеряны в процессе ускорения или накопления. Динамическая апертура установки должна быть больше ее реальной геометрической апертуры, тогда ускоритель спроектирован правильно. От динамической апертуры зависит время жизни пучка, эффективность инжекции частиц, а значит, в итоге количество столкновений частиц в единицу времени - светимость, другая важнейшая характеристика коллайдера", - приводятся в документе слова одного из авторов работы, младшего научного сотрудника ИЯФ СО РАН Ксении Карюкиной.

На динамическую апертуру частиц в коллайдере NICA оказывают влияние секступольные магниты, корректирующие так называемый натуральный хроматизм, и нелинейные краевые поля квадрупольных линз. Оказалось, что именно последние являются "помехами", которые ограничивают динамическую апертуру коллайдера NICA. Авторы статьи предлагают добавить в ускорительную структуру комплекса NICA восемь октупольных магнитов, по два с каждой стороны от места встречи пучков, вблизи линз финального фокуса. По их расчетам, это поможет в полтора-два раза увеличить область устойчивого движения частиц.

Широкий спектр работ, выполненных ИЯФ СО РАН для проекта NICA, станет заделом для реализации собственного ускорительного комплекса класса "мегасайенс" - электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика. Проект вошел в План реализации Стратегии научно-технологического развития РФ, а также в Программу развития Новосибирского научного центра "Академгородок 2.0".