​​Международный эксперимент Belle II, задача которого состоит в прецизионной проверке современной теории элементарных частиц – Стандартной модели, а также в поиске явлений за ее пределами, реализуется на электрон-позитронном коллайдере SuperKEKB в Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). Активное участие в подготовке и проведении эксперимента принимают специалисты из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного университета (НГУ). Например, ИЯФ СО РАН полностью отвечает за корректную работу и поддержку калориметра – одной из систем детектора Belle II, регистрирующей и измеряющей энергию гамма-квантов, электронов и позитронов. Работы по созданию системы сбора данных для калориметра эксперимента Belle II были отмечены именной стипендией Правительства РФ. Ее получил аспирант ИЯФ СО РАН Михаил Ремнев

SuperKEKB – электрон-позитронный коллайдер Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). На установке реализуется международный эксперимент Belle II по прецизионной проверке современной теории элементарных частиц – Стандартной модели (СМ), а также поиску Новой физики – явлений за пределами СМ. В июне 2020 г. на установке был поставлен рекорд светимости, характеризующей эффективность столкновения пучков, то есть количества взаимодействий частиц, происходящих в единицу времени. На данный момент полученное значение светимости – самое высокое в мире. В течение нескольких последующих лет японский коллайдер достигнет своей проектной светимости, которая будет в 40 раз превосходить прежнюю величину, и составит 8 x 1035 см-2 с-1. 

ИЯФ СО РАН внес большой вклад в создание ускорительного комплекса коллайдера SuperKEKB, а также детектора для экспериментов на новом коллайдере. Одна из зон ответственности ИЯФ СО РАН – калориметр детектора Belle II. Эта система представляет собой набор из более чем 8000 сцинтилляционных кристаллов, и ее основная задача – регистрация и измерение энергии гамма-квантов, электронов и позитронов. 

«Активное участие в подготовке и проведении передового международного эксперимента Belle II принимают студенты и аспиранты ИЯФ СО РАН и НГУ. Таким образом они получают уникальный опыт работы на самом современном оборудовании в составе большой команды физиков и вносят свой вклад в получение новых физических результатов на самом передовом рубеже науки, – рассказывает главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией НГУ, доктор физико-математических наук Александр Кузьмин. – Например, наш аспирант Михаил Ремнев занимался созданием системы сбора данных для калориметра Belle II. На протяжении нескольких лет он разрабатывал и продолжает совершенствовать пакет программ, которые позволяют обеспечивать считывание данных с электроники калориметра, проводить его калибровки и отслеживать в режиме реального времени корректность работы установки».​​ 

Система медленного контроля отслеживает и корректирует работу различных подсистем детектора в режиме реального времени. 

«Наша система сбора данных состоит из 576 модулей, – рассказывает аспирант ИЯФ СО РАН Михаил Ремнев, – они аппроксимируют сигнал, приходящий с кристаллов калориметра, восстанавливая его амплитуду и время, и еще 52 модулей более высокого уровня, которые агрегируют всю полученную информацию. Система сбора данных, разработанная в ИЯФ СО РАН, способна отслеживать более 36 000 параметров работы электроники детектора. Если с качеством данных возникают какие-то проблемы, то оператору, дежурящему в пультовой или удаленно, моментально приходит извещение о неполадке и ссылка на документацию для ее исправления. Также система сбора данных следит за уровнем светимости – основной характеристикой коллайдера SuperKEKB». 

По словам специалиста, архитектура программного обеспечения для системы сбора данных очень продумана и удобна. 

«Детектор можно рассматривать как девять различных подсистем – калориметр, дрейфовая камера, черенковский детектор, общая система триггера и др. За работой каждой из них следит отдельная команда, но при этом все операторы должны постоянно взаимодействовать. Система сбора данных калориметра на данный момент является одной из самых стабильных, поэтому многие разработанные в ИЯФ СО РАН программные решения используются другими командами», – добавляет Михаил Ремнев.​ 

Работа Михаила Ремнева была отмечена именной стипендией Правительства Российской Федерации для аспирантов, обучающихся по образовательным программам высшего образования по очной форме по специальностям или направлениям подготовки, соответствующим приоритетным направлениям модернизации и технологического развития российской экономики. 

По словам Александра Кузьмина, опыт, полученный при разработке системы сбора данных для международного эксперимента Belle II, будет использован и в российских проектах, например, в электрон-позитронном коллайдере Супер С-тау фабрика ИЯФ СО РАН, а также в уже работающих экспериментах Института, направленных на изучение физики частиц, например, КМД-3, СНД, КЕДР. 

Источники

Создание системы сбора данных для международного эксперимента Belle II отмечено стипендией правительства РФ
Институт ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН (inp.nsk.su), 31/08/2020
Создание системы сбора данных для международного эксперимента Belle II отмечено стипендией правительства РФ
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 31/08/2020
Создание системы сбора данных для международного эксперимента Belle II отмечено стипендией правительства РФ
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 01/09/2020
Созданная в ИЯФ СО РАН система сбора данных отмечена стипендией правительства РФ
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 01/09/2020
Награда за прибор
Академгородок (academcity.org), 01/09/2020
Награда за прибор
Seldon.News (news.myseldon.com), 01/09/2020
Создание системы сбора данных для международного эксперимента Belle II отмечено стипендией правительства РФ
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 01/09/2020

Похожие новости

  • 15/07/2020

    Представлены промежуточные итоги реализации дорожной карты ЦКП СКИФ

    ​​О выполнении дорожной карты Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП СКИФ) на первое полугодие 2020 года рассказали директор ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» академик Валерий Иванович Бухтияров, генеральный директор АО «Центральный проектно-технологический институт» Михаил Анатольевич Тарасов и мэр наукограда Кольцово Николай Григорьевич Красников.
    760
  • 13/08/2020

    Продукты после обработки радиацией

    ​​​Вреда от электронной пастеризации, говорят специалисты, ничуть не больше, чем от привычной термической обработки пищи. Главное преимущество ─ удлинение срока годности продуктов в разы по сравнению с обычными методами.
    338
  • 22/03/2019

    ЦКП «СКИФ» будет использоваться для исследований в области структурной вирусологии, кристаллографии белков и материаловедения

    21-22 марта в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) проходит расширенное заседание научно-координационного совета Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (НКС ЦКП «СКИФ»), посвященное обсуждению готовности физического проекта ускорительного комплекса будущего источника синхротронного излучения (СИ).
    1341
  • 28/02/2019

    СКИФ обретает очертания

    В Новосибирске полным ходом идет проектирование уникального синхротрона четвертого поколения, который должны построить в рамках реализации проекта «Академгородок 2.0» к 2024 году. Ученые разработали эскиз первых шести пользовательских станций СКИФаНапомним, центр коллективного пользования СКИФ будет включать в себя, помимо собственно источника фотонов, пользовательское оборудование экспериментальных станций и лабораторного комплекса.
    948
  • 19/09/2019

    НГУ и ИЯФ СО РАН представили на форуме «Технопром» инновационную методику лечения рака

    ​​C 18 сентября в рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» Новосибирский государственный университет и Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера представят стенд, посвященный совместной работе центра бор-нейрозахватной терапии онкологических заболеваний.
    1191
  • 13/08/2020

    СУНЦ НГУ организовал цикл онлайн-экскурсий по научным институтам для школьников

    ​Этим летом при поддержке новосибирской физико-математической школы впервые прошли дистанционные экскурсии по институтам Новосибирского научного центра. Увидеть сибирскую науку изнутри и пообщаться с действующими учеными смогли школьники — участники традиционных летних мероприятий, которые проводит Специализированный учебно-научный центр Новосибирского государственного университета.
    461
  • 22/07/2020

    О визите министра науки и высшего образования РФ в новосибирский Академгородок

    В ходе своей поездки Валерий Николаевич Фальков ознакомился с разработками ведущих академических институтов Новосибирского научного центра, а также с ключевыми проектами программы «Академгородок 2.0». ИЯФ СО РАН  В Институте ядерной физики им.
    1272
  • 09/12/2019

    НГТУ НЭТИ представит свои разработки на «ВУЗПРОМЭКСПО—2019»

    ​11 декабря в Москве стартует Национальная выставка «ВУЗПРОМЭКСПО—2019», которая демонстрирует результаты реализации государственных и федеральных целевых программ в сфере науки и промышленности.  Инженеры и ученые НГТУ НЭТИ представят установку для in-situ исследования эволюции структуры металлов и сплавов в процессе сухого трения скольжения, которая предположительно будет использоваться в работах Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»).
    764
  • 03/02/2018

    Ученые новосибирского Академгородка представили новейшие достижения СО РАН

    ​​Перед Днем российской науки-2018 три крупнейших института СО РАН – Институт ядерной физики им. Будкера, Институт химической биологии и фундаментальной медицины и Институт гидродинамики им. Лаврентьева  – открыли свои двери для посетителей.
    3732
  • 16/04/2019

    Восемь ответов на частые вопросы о СНЦ ВВОД

    Зачем нужен Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных — СНЦ ВВОД? Откуда придут деньги на его создание? Как этот проект связан с синхротроном СКИФ? С другими проектами «Академгородка 2.
    1131