ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) – самая большая в мире научная установка физики высоких энергий. Она предназначена для исследования соударений протонов с энергией 14 ТэВ на Большом адронном коллайдере ЦЕРН (Женева).
Установка размещена на глубине 100 м под землей и предназначена для решения актуальных задач поиска и исследования бозона Хиггса, суперсимметрии, высших размерностей, проверки Стандартной модели и эффектов вне Стандартной модели. В 2012 г. в эксперименте ATLAS совместно с экспериментом CMS был открыт новый бозон, сопоставимый по свойствам с бозоном Хиггса Стандартной модели.
В создании установки принимает участие 170 организаций из 36 стран, в том числе семь институтов из России, а также ОИЯИ, Дубна.
Описание установки
Установка ATLAS окружена мощным магнитным полем мюонного спектрометра. Его создает сверхпроводящий тороид из восьми секций в центральной части и двух торцевых. Диаметр и длина центрального тороида 26 м, полная длина установки 46 м. В открытой структуре тороида расположены три уровня мюонных камер, измеряющих импульсы мюонов. Внутри тороида расположены системы калориметров и внутренний детектор. Жидкоаргоновый электромагнитный калориметр со свинцовым поглотителем состоит из трех частей, размещенных в отдельных криостатах. Торцевые части адронного калориметра и передний калориметр также работают на жидком аргоне. Центральная часть адронного калориметра имеет три секции и состоит из стальных блоков поглотителя и сцинтилляторов. Внутренний детектор длиной 5,5 м и радиусом 1,15 м находится в магнитном поле соленоида 2 Тесла. Внутренний детектор имеет три компоненты: пиксели, полупроводниковый трекер (SCT) и трековый детектор переходного излучения (TRT). Общий вес установки 7 000 тонн.
Участие ОЭФВЭ НИИЯФ
С 1992 г. более 20 сотрудников НИИЯФ МГУ в разное время участвовали в разработке и создании установки, математического обеспечения и программы физических исследований. В эксперименте ATLAS студентами физического факультета МГУ выполнено более 15-и дипломных работ и аспирантами защищены три кандидатские диссертации.
Большой адронный коллайдер, работающий в ЦЕРН (Женева), определяет программу фундаментальных научных исследований физики высоких энергий на ближайшие 20 лет.
Сотрудники ОЭФВЭ НИИЯФ МГУ принимали активное участие в создании крупнейшей экспериментальной установки ATLAS и проведении первого сеанса набора данных 2009-2013 гг. Руководитель работ – профессор, д.ф.-м.н. Л.Н.Смирнова.
Профессор, д.ф.-м.н. Л.Н.Смирнова
НИИЯФ МГУ входит в состав сотрудничества трекового детектора переходного излучения (TRT) эксперимента ATLAS. Детекторы TRT – тонкие дрейфовые трубки диаметром 4 мм из пленки с нанесенными проводящими покрытиями. Благодаря размещенному между трубок волокнистому веществу, электроны с большой вероятностью испускают гамма-кванты переходного излучения. Регистрация этих гамма-квантов в детекторе наряду с координатами треков всех заряженных частиц позволяет идентифицировать электроны среди вторичных частиц. Основой участия в подсистеме является проект по созданию газовой системы TRT.
НИИЯФ МГУ входит в состав сотрудничества Триггера эксперимента ATLAS. Триггер установки служит определяющей системой при отборе наиболее интересных с физической точки зрения событий. Важной составляющей работ по созданию быстрого трекового алгоритма явились работы по оптимизации процесса доступа к данным, поступающим с детектора TRT. Были созданы специализированные версии программ работы с данными, отвечающие высоким требованиям по быстродействию со стороны триггера. Созданы и запущены в работу алгоритмы триггера высокого уровня для отбора редких полулептонных распадов В-мезонов в установке ATLAS.
Сотрудниками лаборатории электроники и автоматизации под руководством проф. С.Г.Басиладзе была создана система контроля параметров прототипа системы охлаждения полупроводникового трекера SCT установки ATLAS, эксплуатировавшаяся в ЦЕРНе в 2001-2005 годах. В 2003-2005 годах создана подсистема контроля параметров центральной части полупроводникового трекера для сборочной станции в Оксфорде. Создано коммуникационное программное обеспечение для всей системы контроля SCT.
В лаборатории калориметрических детекторов под руководством к.ф.-м.н. М.М.Меркина проведено тестирование 400 детекторов полупроводникового трекера SCT ATLAS.
Важным направлением является проведение физических исследований на установке ATLAS. Сотрудники ОЭФВЭ НИИЯФ активно участвуют в рабочей группе В-физики эксперимента ATLAS, проводят измерения редких распадов B-мезонов, в том числе распада на два мюона, и измерения сечений рождения В и D(*)-мезонов, процессов с рождением очарованных кварков. Работы по изучению образования очарованного при энергиях БАК ведутся под руководством д.ф.-м.н. Л.К.Гладилина.
В отделе созданы условия для работы студентов физического факультета МГУ с данными эксперимента ATLAS в рамках научной и дипломной практики. Для этого используется система распределенных вычислений ГРИД и локальный сервер для автономного моделирования и анализа данных эксперимента.
К.ф.-м.н. В.А.Крамаренко у созданной им автоматической системы контроля параметров газовой системы Трекового детектора переходного излучения установки ATLAS
Студенты и аспиранты физического факультета МГУ ведут анализ данных ATLAS в ОЭФВЭ НИИЯФ МГУ (2014 г.)
Студенты и аспиранты физического факультета МГУ под руководством зав. лабораторией д.ф.-м.н. Л.К.Гладилина на совещании в КЕК (Япония, 2012 г.)
Structure units: