Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергийНИР

Software and hardware development for the high energy physics experiments

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа:
2 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа:
3 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа: 1. Эксперимент Бак-би: Координация работ суб-дететора VELO установки LHCb (БАК-би) с участием в сменных, сервисных и экспертных работах по системам медленного контроля установки. Участие в работах по VELO Upgrade. Разработана система вакуумного перехода с проведением необходимых тестовых исследований. 2.Эксперимент НУКЛОН: Контроль функционирования, анализ данных и модернизация действующей научной аппаратуры. 3.Эксперимент НУКЛОН-2:Подготовка эскизного проекта научной аппаратуры для космического эксперимента НУКЛОН-2 по исследованию изотопного состава космических лучей; разработка и создание прототипа калориметра научной аппаратуры НУКЛОН-2; проведение испытаний прототипа калориметра НУКЛОН-2 на пучке ядер ускорителя НУКЛОТРОН (ОИЯИ) и на пучке SPS(ЦЕРН) 4.Эксперимент NICA/MPD: Разработана концепции системы управления и контроля детектора MPD; проведено тестирование двусторонних микростриповых детекторов; проведено два испытательных сеанса полного канала считывания на пучке Нуклотрона (ОИЯИ); разработана геометрия модулей трековой системы эксперимента BM@N.
4 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа: 1. Эксперимент Бак-би: Координация работ суб-дететора VELO установки LHCb (БАК-би) с участием в сменных, сервисных и экспертных работах по системам медленного контроля установки. Участие в работах по VELO Upgrade. Разработана усовершенствованная система контроля температуры субдетектора VELO на базе датчиков с обратной температурной зависимостью. Использование таких датчиков позволяет повысить точность измерения параметров VELO и существенно уменьшить время реакции системы на аварийные ситуации. Температурная система будет установлена в детектор во время остановки ускорителя 2019 - 2020 г. Проведена НИР "Предложения по усовершенствованию трекового детектора" в рамках которой было существенно обновлено программное обеспечение системы управления детектором. (DCS). 2.Эксперимент НУКЛОН: Контроль функционирования, анализ данных. Обнаружено новое универсальное колено в области магнитной жесткости 10ТВ. Измерен энергетический спектр никеля. 3.Эксперимент НУКЛОН-2:Создан прототип калориметра научной аппаратуры НУКЛОН-2; проведение испытаний прототипа калориметра НУКЛОН-2 на пучке ядер ускорителя SPS(ЦЕРН). Анализ проведенных тестов подтверждает возможность разделения изотопов вплоть до железа (26) и возможно никеля. 4.Эксперимент NICA/MPD: Проведено моделирование внутренней трековой системы MPD (ITS) на основе микропикселей с внутренним усилением (MAPS). Определено базовое программное обеспечение для системы контроля состояния детектора; Изготовлено 3 прототипа модулей трековой системы эксперимента BM@N. Проведены пучковые испытания прототипа трековой системы на электронном ускорителе с энергией 50 МэВ.
5 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа: 1. Эксперимент Бак-би: Проведены работы в системе суб-дететора VELO установки LHCb (БАК-би) с участием в сменных, сервисных и экспертных работах по системам медленного контроля установки. Группа МГУ участвует в модернизации детектора, включая изготовление температурной системы, инсталляцию программного обеспечения системы контроля состояния детектора и высоковольтой системы мюоннного субдетектора. Заключен контракт с НИЦ "КИ" по модернизации системы контроля температуры. 2.Эксперимент НУКЛОН: Проведен анализ данных данных. Модернизация аппаратуры невозможно в связи с отказом спутника. 3.Эксперимент НУКЛОН-2: создан прототипа калориметра научной аппаратуры НУКЛОН-2; проведено испытаний прототипа калориметра НУКЛОН-2 на пучке ядер ускорителя НУКЛОТРОН (ОИЯИ). созданы программы моделирования и анализа данных в части разделения изотопов. 4.Эксперимент NICA/MPD: изготовлены прототипы модуля трековой системы эксперимента BM@N. Проведены пучковые испытания прототипа модуля. Проведена конструкторская проработка трековой системы. Выбран технологический маршрут изготовления супермодуля (леддера). Подготовлена техническая документация (TDR) по трековой системе. проведены испытания новой специализированной ИМС SMX версии 2.1, определены оптимальные режимы работы в условиях эксперимента BM@N. Проведена разработка и изготовление прототипов модулей трековой системы MPD на базе монолитных активных пикселей ALPIDE. ; начата подготовка к тестовому сеансу полного канала считывания на пучке Нуклотрона (ОИЯИ) Получены гранты РФФИ 18-02-40047 "Система скоростного потокового чтения данных с широко-апертурной кремниевой трековой системы установки NICA-BM@N" и 18-02-40113 "Разработка трековой кремниевой системы для эксперимента BM@N". 5. Эксперимент NICA/SPD: Участие в подготовке концепции эксперимента в части разработки трековой системы с учетом требований регистрации поляризации.
6 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа: 1. Эксперимент Бак-би: Завершена подготовка системы субдететора VELO установки LHCb (БАК-би) с к запуску ускорителя включая изготовление температурной системы, инсталляцию программного обеспечения системы контроля состояния детектора и высоковольтной системы мюонного субдетектора. 2.Эксперимент НУКЛОН: Анализа данных завершен. Развита астрофизическая диффузионная модель транспорта космических лучей. 3.Эксперимент НУКЛОН-2: Доработана программ моделирования и анализа данных в части разделения изотопов. 4.Эксперимент NICA/MPD: Изготовлены прототипы модулей трековой системы MPD на базе монолитных активных пикселей ALPIDE. 5. Эксперимент BM@N: Подготовлена техническая документация к производству трековой системы эксперимента. Проведена подготовка и обучение персонала для изготовления модулей трековой системы эксперимента BM@N. Изготовлены первые пилотные образцы модулей, проведена оценка технологии сборки и выход годных модулей. Разработан (как аппаратно, так и программно) лазерный стенд для тестирования модулей. Изготовлен прототип несущей конструкции трековой системы. Изготовлен прототип супермодуля (леддера) трековой системы STS BM@N.Выпущены технические предложения - TDR. 6. Эксперимент NICA/SPD: Принято участие в подготовке концепции эксперимента в части разработки трековой системы с учетом требований регистрации поляризации. Предложения по эксперименту в стадии редактирования и моделирования. 7. Прикладные исследования: Разработан и создан прототипа детекторной части системы анализа одиночных сбоев в ИМС и других изделиях ЭТ.
7 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа: 1.Эксперимент Бак-би: Завершена подготовка системы субдететора VELO установки LHCb (БАК-би) с к запуску ускорителя включая изготовление температурной системы, инсталляцию программного обеспечения системы контроля состояния детектора и высоковольтной системы мюонного субдетектора. Спланирован состав и режим работы группы обслуживания аппаратуры во время набора статистики. К сожалению, из-за пандемии кронавируса запуск LHC отложен до 1 апреля 2022, а возможно и до лета 2022 в связи с тем, что не все эксперименты готовы к набору физических данных. 2.Эксперимент НУКЛОН: Продолжено развитие астрофизической диффузионной модели транспорта космических лучей. Проведено моделирование ускорения КЛ в магнитных полях, получено удовлетворительное согласие расчетных и экспериментальных спектров КЛ, в частности спектра никеля. Защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук 3. Эксперименты BM@N и MPD/NICA: Разработана механическая конструкция трековой системы эксперимента BM@N. Конструкция позволяет состоит из 4 станций, каждая из которых, представляет собой 4 независимых четвертинки. Такое решение позволяет отдельно и независимо демонтировать каждую 1/16 часть трековой системы, произвести ремонт, в случае необходимости и вернуть на место, в принципе, не прерывая (на длительный срок) набор физических данных. Начато серийное производство модулей STS BM@N совместно с ОИЯИ. К сожалению, производство сдерживается отсутствие комплектующих, из-за срывов поставок из Германии. Изготовлен прототип леддера первой станции STS. Не смотря дефицит компонентов изготовлено около 20 пилотных образцов модулей. Полностью запущен в работу стенд тестирования модулей с помощью инфракрасного лазера. Произведено тестирование 15 пилотных модулей. В процессе тестирования выявлено несколько проблем, по большей части, связанных с потерей синхронизации в микросхемах считывания. Была произведена отладка системы синхронизации. Изготовлен прототип несущей конструкции трековой системы. Изготовление супермодулей (леддеров) трековой системы STS BM@N перенесено на 2022 год в свази с отсутствием достаточногшо количества комплектующих. Изготовлены прототипы модулей трековой системы MPD на базе монолитных активных пикселей ALTAI (MAPS ALPIDE был заменен на ALTAI с улучшенными характеристиками. 4. Эксперимент NICA/SPD: Подготовлена концепция эксперимента в части разработки трековой системы с учетом требований регистрации поляризации продуктов взаимодействия. Подготовлены технические предложения (СDR). 5. Прикладные исследования: Разработана детекторная часть станции, позволяющая идентифицировать каждый падающий ион до загрузок 10^5 ионов/сек. Развиты методики и системы анализа одиночных сбоев в ИМС и других изделиях ЭТ.
8 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа:
9 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа:
10 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа:
11 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Разработка программно-аппаратных средств для экспериментов в физике высоких энергий
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".