Международное сотрудничество кафедры №11 «Экспериментальные методы ядерной физики»

Международное сотрудничество для науки не только важный, но и жизненно необходимый момент.  Только международной коллаборации под силу создать крупный эксперимент – к примеру, как Большой адронный коллайдер (БАК). Национальный исследовательский университет «МИФИ»  активно поддерживает международные связи, в том числе и в рамках программы международных стажировок студентов и аспирантов.

В 2015 году 4 студента и аспиранта кафедры №11 «Экспериментальные методы ядерной физики» из центра Фундаментальных взаимодействий и физики частиц (ФИФЧ) провели несколько месяцев, работая на важнейших экспериментах физики высоких энергий. Своими впечатлениями они поделились с нами.

Сергей Федотов, выпускник-специалист:

В 2015 году мне представилась возможность отправиться от НИЯУ МИФИ на зарубежную стажировку в CERN, продолжительностью в три месяца. Моя стажировка проходила на международном эксперименте NA62.

Основной целью эксперимента NA62 является изучение сверхредкого каонного распада (K+→π+νν̃). Измерение сечения данного процесса позволяет проверить теоретические предсказания Стандартной модели (СМ). Отклонения от теории могут свидетельствовать о существовании физики за рамками СМ. Этот распад сильно подавлен и для его изучения требуется собрать достаточно много статистки. Предыдущие измерения содержат высокую погрешность. В эксперименте NA62 планируется достигнуть  погрешности измерений в 10%.

Моя задача на стажировке была следующей: создание и тестирование элементов одного из основных детекторов эксперимента NA62: годоскопа заряженных частиц New CHOD. Также я участвовал в сменах по набору статистики эксперимента - это когда все детекторы эксперимента набирают статистику для будущих физических анализов. По итогам стажировки была подготовлена моя дипломная работа.

В процессе выполнения поставленных задач мне удалось не только получить ценный опыт совместной работы с учеными из разных уголков мира, но и воспользоваться на практике знаниями, полученными в  результате обучения в НИЯУ МИФИ.

Три месяца пролетели слишком быстро, оставив после себя только приятные воспоминания. И за эти положительные эмоции и бесценный опыт я выражаю огромную благодарность НИЯУ МИФИ, кафедре №11 «Экспериментальные методы ядерной физики» и в особенности своему научному руководителю профессору НИЯУ МИФИ Куденко Юрию Григорьевичу.

Сергей (третий слева) вместе с членами коллаборации NA62 на фоне Женевского озера

Алина Клейменова, студентка:

Еще в школе я слушала по радио новости из Европейского центра ядерных исследований (CERN) и думала, что это должно быть довольно интересное место. Тогда я и не могла предположить, что когда-нибудь окажусь там.

Однако этим летом мне представилась возможность поработать на эксперименте NA62 (CERN).   Моя научная работа, связанная с этим экспериментом, началась в составе научной группы ИЯИ РАН и состояла в тестах кремниевых фотоумножителей для детектора NewCHOD. По приезде в Женеву у меня началась другая работа. Во-первых, мне посчастливилось принять участие в сменах по мониторированию  работы детектора, что позволило посмотреть на работу крупного эксперимента изнутри, а во-вторых, я начала заниматься анализом данных, полученных на этих сеансах. В моих начинаниях мне была оказана огромная поддержка со стороны моих новых коллег. За время моей стажировки мне удалось научиться пользоваться имеющимся программным обеспечением, написать собственные программы для оценки производительности некоторых детекторов и приобрести навыки в моделировании процессов в сцинтилляторе (NewCHOD представляет собой сцинтилляционный годоскоп). Я также начала работать над моей магистерской диссертацией, которая посвящена поиску тяжелых нейтрино в распадах каонов на лету.

Оглядываясь назад, я могу сказать, что это были потрясающие 90 дней, наполненные новыми интересными знакомствами, экскурсиями, походами в горы, и, конечно, экспериментальной физикой. Я очень рада, что смогла так долго побывать в таком прекрасном для работы месте.

Как оказалось, это не последний мой визит в CERN – в феврале этого года мне предстоит принять участие в коллаборационном совещании, где будут обсуждаться вопросы предстоящего периода набора статистики и анализа уже набранных данных.

Мария Антонова, студентка:

Моя научная работа связана с исследованием рабочих характеристик детектора мюоного пробега SMRD. Она проходит на базе ИЯИ РАН под руководством профессора НИЯУ МИФИ Куденко Юрия Григорьевича и  научного сотрудника ОВФЭ РАН Измайлова Александра Олеговича. Детектор SMRD представляет собой сцинтилляционные счетчики, помещенные в магнит ближнего детектора ND280 эксперимента с длинной базой Т2К, основной целью которого является исследование параметров  нейтринных осцилляций.

В этом году я принимала участие в регулярном совещании коллаборации, которое проходило в городе Токай в Японии. Коллаборационные совещания проходят 4 раза в год, но  в этот раз собрание было приурочено к празднованию в честь лауреата  премии “Breakthrough Prize”  Коичиро Нишикавы (Koichiro Nishikawa), внесшего огромный вклад в исследование физики нейтрино.

Поездка на совещание Т2К была замечательной возможностью лично пообщаться с людьми, участвующими в эксперименте, и узнать подробности их исследований. Такие встречи невероятно мотивируют   заниматься экспериментальной физикой.

Коллаборация T2K и лауреат Breakthrough Prize Коичиро Нишигава.

Татьяна Овсянникова, аспирантка:

Во второй половине 2015 года  в эксперименте WAGASCI (Water-Grid-Scintillator-Detector) была начата сборка пилотного детектора. Основными целями эксперимента WAGASCI является  измерение отношения сечения взаимодействия нейтрино с водой к сечению взаимодействия с веществом сцинтиллятора, что позволит уменьшить систематические ошибки, связанные с разницей в веществе мишеней в дальнем и ближнем детекторе нейтринного ускорительного эксперимента с длинной базой Т2К, и измерение каналов взаимодействия нейтрино по заряженным токам.

Пилотный детектор WAGASCI представляет из себя заполненный водой модуль (один из четырёх) центральной мишени детектора WAGASCI. В качестве детектора пробега мюонов будет использоваться один из железно-сцинтилляционных модулей детектора INGRID. Работать он будет на “осевом” пучке ускорителя J-PARC.

В октябре 2015 года, будучи аспиранткой кафедры «Экспериментальные методы ядерной физики» Центра превосходства ФИФЧ НИЯУ МИФИ я   принимала участие в сборке прототипа детектора WAGASCI в Японии, в городе Токай, где находится ускорительный комплекс J-PARC  и ближний детектор ND280 эксперимента Т2К.

На данный момент сборка прототип  детектора завершается и в марте текущего года планируется начать сбор статистики на пучке.  Каждый член нашей группы принимал участие в процессе изготовления сцинтилляционных счетчиков, сборке и различных тестах. Моя научная работа связана с компьютерным моделированием, поэтому мне было очень интересно своими руками собирать настоящий детектор.

Члены коллаборации за работой (Татьяна слева).

Материл подготовили Козлова Е., Краснопевцев Д.