Создана модель движения частиц в перспективном коллайдере "Супер С-тау фабрика"

Новосибирск. 19 сентября. ИНТЕРФАКС - Физики провели моделирование движения электронов в будущем электро-позитроном коллайдере "Супер С-тау фабрика" ("Супер чарм-тау фабрика") и подобрали газовую смесь для внутренней трекинговой системы - части детектора, которая первая видит рожденные после столкновения электронов и позитронов частицы, говорится в сообщении Института ядерной физики СО РАН (ИЯФ, Новосибирск).

Именно от выбора газовой смеси зависит качество измерения траектории полета детектируемых частиц, отмечается в сообщении.

"В качестве основного газа были выбраны аргон и неон. Наше исследование показало, что несмотря на то, что в неоновых смесях диффузия электронов и обратный поток ионов меньше, скорость дрейфа в них тоже меньше. Маленькая скорость дрейфа увеличивает риск перекрытия треков, что значительно усложняет их реконструкцию. Поэтому мы решили использовать газовые смеси на основе аргона и перешли к исследованиям их разрешающей способности", - отмечает аспирант Новосибирского госуниверситета Виджаянанд Вадакеппатту, принимающий участие в проекте.

Физики провели имитационные исследования для более чем 25 газовых аргоновых смесей и выбрали две: одну - с содержанием 50% тетрафторида углерода и другую - с содержанием 40% тетрафторида углерода и 15% метана.

Исследование показало, что использование данных видов смесей в трекинговой системе позволит получить поперечное пространственное разрешение менее 200 микрометров и малый, около 1%, обратный поток ионов - параметры, требуемые для экспериментов на коллайдере "Супер С-тау фабрика".

Уточняется, что аспирант Вадакеппатту приехал в Новосибирск из Индии в рамках программы 5-100 по развитию университетов России в образовательной, научной и инновационной сферах.

Ранее сообщалось, что ученые ИЯФ моделируют ключевые эксперименты по измерению параметров очарованных частиц и тау-лептона, а также поведение электронного и позитронного пучка в ускорительном кольце будущего коллайдера.

Также ученые занимаются разработкой детекторной системы, которая позволит при большой светимости установки в условиях высокой загрузки получить высокую точность измерения параметров частиц, родившихся при столкновении пучков.

Первоначально "Супер С-тау фабрику" планировалось построить в ИЯФ, даже была выкопана часть тоннеля под установку. Затем проект был перенесен в Саров в рамках проекта Национального центра физики и математики после 2030 года. Он может быть использован для поиска темной материи, уточнения строения протонов и нейтронов, поиска физики, выходящей за пределы современных теорий.

Общая стоимость первоначального проекта - около 40 млрд рублей. ИЯФ уже вложил в реализацию проекта около $40 млн из внебюджетных средств института. Проекты зданий и сооружений, которые предполагается построить, подготовлены за счет средств федерального бюджета.

Светимость, то есть число наблюдаемых за секунду столкновений элементарных частиц, в строящемся коллайдере должна быть примерно в 1 тыс. раз больше, чем то, что достигнуто на настоящий момент в институте, и даже больше, чем у Большого адронного коллайдера. В случае запуска ускорителя эксперименты, требующие сейчас нескольких лет, можно будет проводить в течение нескольких недель. Тем самым повышается вероятность зафиксировать редкие или не предусмотренные современной теорией процессы и способствовать поиску новой формы материи.

Понравилась статья? Обязательно напишите ваше мнение в комментариях. Больше интересных материалов — на канале Интерфакс-Россия в Дзене. Подписывайтесь!

Читайте также на Interfax-Russia.Ru