Информация    Проекты       Сотрудники       Контакты  

Российские:
СВД
НУКЛОН
Международные:
DESY-ZEUS
FNAL-D0
ATIC
CERN-ATLAS
CERN-CMS
CERN-LHCb
CBM
NICA-MPD

  
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ПРОЕКТЫ.

Эксперимент ZEUS на
ep-коллайдере HERA ( DESY,Hamburg )

- ОЭФВЭ
c 1993г.  член  коллаборации ZEUS

(50 институтов из 15 стран Европы, Америки и Азии)

        ZEUS является одной из  экспериментальных установок на электрон-протонном коллайдере HERA (DESY, Гамбург, Германия). Энергия электронного пучка ускорителя 30 ГэВ, протонного 820 ГэВ, энергия в системе центра масс 314 ГэВ.
       Основные задачи, решаемые с помощью установки, - изучение процессов глубоко неупругого рассеяния при больших переданных импульсах, изучение механизмов рождения тяжелых кварков и поиск новых частиц в этом диапозоне энергий. Для изучения таких процессов необходимо уверенно разделять адронную и электронную компоненты, рождающиеся в процессе е-р взаимодействия, в том числе регистрировать одиночные электроны на фоне адронной струи. Для более эффективного разделения электронов и адронов было  предложено дополнить электромагнитный  калориметр установки ZEUS  адрон-электронным  сепаратором (HES),  состоящим из двух независимых частей - передней  (FHES)   и задней (RHES): FHES расположен в направлении пролета рассеянных протонов, RHES - в направлении пролета рассеянных электронов.
       В рамках международного сотрудничества лаборатория кремниевых детекторов принимала участие в разработке, тестировании и модернизации зарядно-чувствительного предусилителя и активного фильтра для FHES, а также в производстве  детекторов и электроники. В качестве детекторов для сепаратора были выбраны кремниевые полупроводниковые детекторы (п.п.д.) толщиной 380 мкм. Размер отдельного детектора 3,4х3,05 кв.см. Общая площадь кремниевых детекторов обеих чаcтей сепаратора ~ 20 кв.м., диаметр сепаратора 3м., общее количество каналов >20000. Использование п.п.д. с большим  количеством каналов считывания (~20000) и при больших размерах установки привели к необходимости создания ряда специальных блоков и узлов электроники в гибридном и интегральном исполнении для регистрации сигналов с детекторов, в том числе : быстрого малошумящего зарядно-чувствительного предусилителя (з.ч.у.) с выходным кабельным драйвером ; низкопотребляющего активного фильтра (формирователя); линейного драйвера ; микросхемы многоканальной аналоговой памяти; микросхемы аналогового мультиплексора и др. Было изготовлено и протестировано более 50000 детектирующих плат для FHES. Платы изготовлены в России в МПО "МикроТех" (Екатеринбург) по заказу НИИЯФ МГУ.
       Конструктивно HES имеет многоуровневую модульную структуру , что упрощает доступ к отдельным частям установки и облегчает ремонт. Основу сепаратора составляют детектирующие платы , содержащие два кремниевых детектора и двухканальный зарядно-чувствительный усилитель с выходным кабельным драйвером. Детектирующие платы монтируются на длинную многослойную печатную плату и занимают  ~50% ее полезной площади. Полное перекрытие достигается при наложении двух плат таким образом, чтобы детекторы на одной плате перекрывали неактивные области другой. Сборка из двух соединенных плат  - представляет конструктивную единицу детекторной части сепаратора. Две платы складываются так, что детекторы оказываются внутри "лыжи" - это исключает их повреждение при установке внутрь калориметра. Три "лыжи" вместе со считывающей электроникой составляют один модуль HES.
        Ведущими электронщиками лаборатории были созданы в DESY для тестирования и ремонта элетроники HES.
       Программистами лаборатории для эксперимента ZEUS была произведена разработка программных средств по следующим основным направлениям:
1)  программные разработки для тестирования и ремонта  электроники адрон-электронного сепаратора;
2)  программы калибровки электроники HES в рабочем режиме;
3)  обслуживание подсистемы  медленного контроля за параметрами  адрон-электронного сепаратора (температура, токи, влажность) с созданием базы данных датчиков и доступа к ней через WWW интерфейс.
4)  обслуживание подсистемы  контроля качества  данных с созданием графических схем  и доступа к ним через WWW интерфейс.
       Все программные разработки оснащены современными средствами представления данных (гистограммы, графики, экраны событий) и наиболее мощными средствами интерактивного пользовательского интерфейса, реализованными в системе  X  Window, UNIX и LINUX с  применением  OSF/MOTIF, SQL, Microsoft Access, C++, Java, JavaScript.      

          Создание адрон-электронного сепаратора HES:

~10000 кремниевых полупроводниковых детекторов  с микроэлектроникой считывания общей площадью ~20 м, диаметр ~3м, кол-во каналов ~20000. Крупнейший по площади кремниевый детектор!
       С 1994 до 2007 сотрудники ОЭФВЭ  обеспечивали ежедневную круглосуточную обработку данных 
RAW -> MDST, для последующего физического анализа. 2007-2013гг. - разработка и реализация программы сохранения данных для последующего анализа в долгосрочной перспективе. Заметный вклад в развитие триггерных систем, изучение трековой и калориметрической систем, эксплуатацию установки.
       Существенный вклад ОЭФВЭ в исследование дифракционных процессов в глубо-неупругих ер-взаимодействиях, измерение дифракционной компоненты структурной функции протона, изучение рождения векторных мезонов и свойств адронов, содержащих очарованные кварки.

Наукометрические показатели:

> 250 публикаций в высоко-рейтинговых журналах, >   55 докладов на международных конференциях,
1 докторская и 6 кандидатских диссертаций, 4 дипломных работы

Приоритетной задачей исследований на ближайшие годы является объединение экспериментальных данных, полученных двумя установками, H1 и ZEUS, для проведения совместного анализа в целях достижения высочайшей точности. Эти результаты востребованы физическим сообществом и оказывают существенное влияние на проведение измерений на Большом Адронном Коллайдере в ЦЕРНе.