Завершилась эксплуатация триггерного детектора Т0 эксперимента ALICE на Большом адронном коллайдере

Для Большого адронного коллайдера 2018 год знаменателен, во-первых, прошло 10 лет после начала его работы (10 сентября 2008г.). Во-вторых, начинается серьезная модернизация БАК (последние пучки были запущены 3 декабря 2018 года), направленная на повышение его светимости примерно в два раза. Это будет первый шаг к превращению его в БАК высокой светимости (High Luminosity LHC, HL-LHC), каким он станет в 2026 году после повышения светимости в 6-7 раз выше первоначально запланированной. Повышение светимости требует и модернизации детекторных систем.

10 лет в составе экспериментальной установки ALICE проработал триггерный детектор Т0, который был предложен группой МИФИ-ИЯИ (руководитель В.А. Григорьев) и реализован международной коллаборацией в составе НИЯУ МИФИ, ИЯИ, НИЦ «Курчатовский институт», а также университета г. Ювяскила (Финляндия) под руководством профессора Владислава Трзаски.

Демонтаж электроники детектора Т0

В настоящее время детектор Т0 уже в основном демонтирован, через 2,5 года, когда коллайдер начнет новый цикл измерений, вместо детектора Т0 должен быть новый – FIT (Fast Interaction Trigger) – разработкой которого занимается новая коллаборация с сохранением старого его костяка, в которую входит уже 13 институтов из 6 стран.

Коллаборация FIT

Детектор Т0 состоит из двух сборок черенковских детекторов и соответствующей электроники, позволяющей определять время столкновения протонов или ионов с точностью лучше 50 пикосекунд, координату взаимодействия, множественность, и на основе этой информации вырабатывать триггерные сигналы для запуска других детекторов и системы считывания информации. Черенковские детекторы были созданы на основе специальных фотоумножителей с сетчатыми динодами для работы в сильном магнитном поле ФЭУ-187 в рамках гранта МНТЦ (участники: кафедра №11 МИФИ, МЭЛЗ, Электрон, ПИЯФ) и изготовлены на заводе «Электрон» (Санкт-Петербург).

Установка черенковского детектора Т0-С в ALICE

Основными участниками разработки и создания детектора Т0, осуществлявшими также общее методическое руководство, были В.А. Григорьев, В.А. Каплин, В.А. Логинов, А.А. Богданов, А.И. Каракаш, Н.В. Кондратьева, причем двое последних защитили кандидатские диссертации соответственно по темам «Разработка регистрирующей системы для детектора Т0 эксперимента ALICE (CERN, LHC)» и «Многоканальная система сбора временной и амплитудной информации детектора Т0 эксперимента ALICE (CERN, LHC)».

«Дальнейшая эксплуатация детектора Т0 ALICE показала правильность как методических, так и технических выбранных решений. Так, одна из сборок детектора Т0-С была установлена в ALICE в 2007 году, закрыта другими детекторами, и мы не только не могли ее обслуживать, но даже не видели ни разу (может, в ближайшее время увидим, когда будет разобрана центральная часть ALICE). Тем не менее, все фотоумножители остались работоспособными, с минимальными отклонениями от первоначальных характеристик. Надеемся, что полученный опыт поможет нам создать новый детектор FIT, который прослужит, мы надеемся, последующие 10-20 лет», – отметил руководитель научной группы по разработке детекторов излучения, доцент ИЯФиТ В.А. Каплин.