XIII международный симпозиум СПИН-98

На главную | Контакты | Карта сайта

| Система Грант-Экспресс

| Новости РФФИ
| Объявления
| Подписка на новости

| Общие сведения о РФФИ
| Кто есть кто в РФФИ
| Состав совета Фонда
| Адрес и телефон для справок

| Устав РФФИ
| Указы Президента
| Постановления и распоряжения Правительства

| Нормативные документы

| Решения совета Фонда

| Конкурсы РФФИ
| Региональные конкурсы
| Международные конкурсы
| Программы РФФИ
| Финансовое обеспечение проектов

| Вестник РФФИ
| Газета Поиск
| Публикации в СМИ
| Книги, изданные при поддержке РФФИ
| Информационный бюллетень РФФИ
| Издания РФФИ

| Использование результатов
| Контроль использования финансовых средств

| Международная деятельность
| Научные фонды
| Ведомства и академии
| Библиотеки и информационные центры
| Полезные ссылки

| Издательство Wiley
| Издательство «The American Mathematical Society»
| Издательство Elsevier
| Американское физическое общество (APS)
| Издательство IOP Publishing Limited
| Издательство The Royal Society of Chemistry
| Издательство Springer

| Введение
| 2009 год
| 2010 год
| 2011 год

| WIN-1251
| KOI8-R
| English

XIII МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ СПИН-98

Л.С. Ширшов
Лаборатория высокополевых магнитов ИФВЭ

C 8 по 12 сентября 1998 года в Протвино прошел XIII Международный симпозиум по спиновой физике. Встречи специалистов этой области физики высоких энергий проводятся регулярно, с периодичностью в два года. Предыдущий симпозиум проводился в Амстердаме (300 участников) в сентябре 1996 года, и четыре года минуло со встречи в Блумингтоне (Bloomington).

XIII симпозиум собрал около 200 участников со всех концов света, представляющих основные ускорительные центры и университеты Европы, Америки и Азии. Преобладали иностранные специалисты, в частности, вследствие того, что российским физикам труднее стало собираться из-за финансовых проблем и кризисной ситуации в стране, напрямую отразившейся на состоянии дел в фундаментальной науке. На пленарных сессиях сделано 23 доклада, и около 150 сообщений доложено на параллельных сессиях и секциях по направлениям.

Открытие симпозиума состоялось после приветственного выступления руководителя Международного комитета спиновой физики высоких энергий (International Committee on High Energy Spin Physics) Чарльза Прескотта (Charles Prescott) из Стэнфордского центра линейных ускорителей (SLAC). От имени хозяев встречи выступил профессор Н.Е.Тюрин, заместитель директора Института физики высоких энергий (ИФВЭ).

Работа пленарной сессии началась с обзорного доклада по состоянию дел в изучении спиновых явлений, который сделал Л.Пондром (L.Pondrom) из Висконсинского университета. Обзор экспериментальных данных в области исследований спина нуклона представил Е.Габатулер (E.Gabathuler) из Ливерпуля. Твердые поляризованные мишени для экспериментов по физике элементарных частиц стали темой доклада Д.Kрабба (D.Crabb) из университета Вирджинии.

Обзорный доклад по взаимодействию нейтрино с ядрами и эффектам в ядерной среде при поляризационных исследований сделал Г.Ежири (H.Ejiri) из японского города Осака. Последние результаты по изучению осцилляций нейтрино, полученные этим летом на японском детекторе СуперКамиоканде (SuperKamiokande), вызвали повышенный интерес.

На подземном детекторе СуперКамиоканде, расположенном в Камиоке, обнаружено, что мюонное нейтрино, возможно, "осциллирует", превращаясь в другой тип нейтрино. Нейтрино, образующиеся при распаде частиц, возникающих при попадании космических лучей в атмосферу, поступают в детектор со всех направлений. В течение более десяти лет в таких экспериментах наблюдали число мюонных нейтрино менее ожидаемого, что можно объяснить их превращением в другой тип нейтрино. На детекторе был отмечен дефицит нейтрино, движущихся вверх, которые проходят снизу через планетную толщу Земли до столкновения с детектором и имеют больше шансов измениться. Осцилляция нейтрино возможна только в том случае, если нейтрино имеет массу, и это однозначно открывает дорогу для новой физики.

Джузеппе Фидекаро (G.Fidecaro) из Европейского центра ядерных исследований ЦЕРН поведал историю ранних экспериментов в области спиновой физики и рассмотрел появление самого понятия.

Представление о спине элементарных частиц было введено в 1925 году Уленбеком и Гаусмитом для объяснения тонкой структуры оптических спектров. Представленная гипотеза хорошо объясняла результаты экспериментов и понятие о спине стало одним из постулатов квантовой механики.

Первые эксперименты с поляризованными частицами можно отнести к середине 30-х годов. Продолжение этих работ получило новый импульс с запуском в 50-е годы мощных ускорителей в Дубне и ЦЕРН - международных центрах физики высоких энергий. В исследованиях структуры элементарных частиц и их взаимодействий можно выйти на качественно новый уровень за счет измерения наблюдаемых величин (поляризация и асимметрия), связанных со спином. В тех экспериментах, где не используются связанные со спином переменные, приходится усреднять характеристики, что приводит к снижению чувствительности измерений.

Доклад А.Пенцо (A.Penzo) из Триеста был посвящен будущим экспериментам в области спина элементарных частиц. Исследование поляризационных и спиновых эффектов позволяет получить более детальную информацию о взаимодействии элементарных частиц и поэтому физика поляризованных частиц представляет интерес для исследователей наших дней и за ней большие перспективы в будущем.

А.Де Рук (A.de Roeck) из немецкого исследовательского центра (DESY), расположенного в Гамбурге, сделал доклад "Будущее спиновой физики с использованием поляризованных пучков коллайдера HERA".

1997 год стал очень успешным для ускорительно-накопительной установки встречных электрон-протонных пучков с энергиями, соответственно, 30~ГэВ и 820~ГэВ. Коллайдер, который заработал в 1992 году, достиг пиковой светимости 1.41031 см-2с-1, сравнимой с проектным значениeм 1.51031 см-2с-1.

Два больших детектора ZEUS и H1 начали работать с декабря 1991 г., а в апреле 1992 г. начались эксперименты на этих установках со встречными пучками. В асимметрических столкновениях высокая энергия электронных или позитронных пучков позволяет подробно исследовать внутреннюю структуру протона и динамику взаимодействия кварков и глюонов.

Третий эксперимент HERMES по взаимодействию продольно поляризованных электронных (позитронных) пучков с газовой мишенью, начался в 1995 г. Новый эксперимент HERMES, использующий продольно поляризованные электроны и поляризованную газовую мишень, привлекателен высоким уровнем поляризации, достигающем 60%, что также представляет область рекордных значений.

Другой важный эксперимент на HERA под названием HERA-B, будет использовать протонный пучок коллайдера для рождения B частиц (содержащих пятый - прелестный, или b кварк). Содружество HERA-B проводит тесты и подготавливает эксперимент по использованию гало протонного пучка для исследования CP-асимметрии в распадах B-мезонов. После достижения расчетных параметров установки с очень хорошим качеством пучка ведется подготовка к увеличению светимости. Идея состоит в уменьшении поперечных размеров пучков в месте встреч. Подготовка этого эксперимента находится в финальном состоянии.

В далекой перспективе можно рассматривать накопление поляризованных протонов и тяжелых ионов в протонном кольце установки HERA. В концептуальном проекте рассмотрена возможность использования поляризованных протонов и международная группа под руководством специалиста по поляризации Алана Криша (Alan Krisch) из Мичигана в содружестве со специалистами по поляризации из DESY во главе с Д.Барбером (D.Barber) рассмотрела подавление деполяризующих резонансов магнитами "Сибирской змейки".

Электроны и позитроны за счет синхротронного излучения поляризуются и их спины выстраиваются в определенном направлении при движении в накопительных кольцах. В будущем планируется получить 80% поляризацию позитронного пучка установки HERA. Для тяжелых частиц, например, протонов влияние синхротронного излучения на их поведение значительно слабее и приходится принимать специальные меры для сохранения поляризации пучка. Сейчас предпринимаются большие усилия для ускорения поляризованного протонного пучка установки HERA, с целью повышения точности измерений при исследовании столкновений тяжелых и легких частиц с "выстроенными" спинами.

Следующий доклад С.Вигдора (S.Vigdor) из университета Индиана был посвящен программе исследования спина на релятивистском коллайдере тяжелых частиц RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider). В 1999 году планируется запустить этот коллайдер, предназначенный для ускорения тяжелых ионов вплоть до $197Au при энергии, достигающей 100 ГэВ/нуклон. Встречные пучки тяжелых ионов рассчитаны на получение экстремально высоких температур и плотностей для проверки модели "Большого взрыва" ("Big Bang").

RHIC сооружается Брукхэйвенской национальной лабораторией (BNL, США) в туннеле длиной 3,8 км, где размещены два ускорительных кольца, содержащих свыше 1700 сверхпроводящих магнитов. Встречные пучки тяжелых ионов будут пересекаться в 6 точках взаимодействия, моделируя состояние рождения мира в тот миг, когда он представлял, так называемую, кварк-глюонную плазму.

В январе 1997 г. состоялась "проводка" пучка ионов 197Au от инжектора в коллайдер для проверки работы криогеники, источников питания, вакуумной системы, ускорительных устройств и контролирующей аппаратуры. Испытания прошли успешно и был достигнут новый рекорд в получении пучка ионов золота 4108 в сгустке, что вселяет надежды на осуществление встречных пучков RHIC в 1999 году.

Для получения поляризованного протонного пучка сотрудники ВNL разрабатывают оригинальную конструкцию сверхпроводящего магнита (RHIC Helical Snake - спиральная "змейка"), выполненного как геликоидальный соленоид, имеющий форму спирали. В апертуре такого соленоида диаметром 10 см планируется получить магнитное поле 4 Тесла, направление которого будет изменяться с заданным шагом, вдоль движения пучка заряженных частиц.

Доклад Т.Розера (T.Roser) из Брукхэйвенской национальной лаборатории был посвящен ускорению поляризованных пучков протонов. Он отметил, что предложения по созданию поляризованных пучков тяжелых частиц базируются на устройствах, называемых "сибирскими змейками". Свое название они получили по месту "рождения", которое состоялось в Новосибирском институте ядерной физики (ИЯФ им. Г.И.Будкера) и было связано с предложением Я.С.Дербенева и А.М.Кондратенко использовать магниты специальной конфигурации для прохождения резонансов. "Сибирская змейка", предложенная в 1975 г. стала в настоящее время привычным атрибутом большинства ускорительных лабораторий для борьбы с деполяризующими резонансами в циклических ускорителях на высокие энергии. В настоящий момент "сибирские змейки" "расползлись" по всему миру и входят в структуру магнитных систем кольцевых ускорителей тяжелых частиц.

Для участников Симпозиума была организована экскурсия в Институт, в ходе которой они побывали на действующем ускорителе ИФВЭ - протонном синхротроне У-70 с энергией пучка 70 ГэВ. В 1992-1996 гг. на базе 22 канала У-70 создан поляризованный пучок с энергией 40 ГэВ. Степень поперечной поляризации протонного пучка составляет 40%, а его максимальная интенсивность достигает 2108 (при сбросе 1013). В настоящее время это пучок является мировым рекордсменом по поляризованным протонам, что позволяет провести исследования роли спина частиц в структуре и взаимодействии адронов.

Физика высоких энергий развивается в двух основных направлениях. Во-первых, это достижение максимальных энергий, и сейчас можно говорить о достигнутом уровне на ускорителях тяжелых частиц порядка 1~ТэВ. Другое направление связано с увеличением точности, что требует создания ускорителей, известных как "фабрики", которые оптимизированы для изучения определенных частиц. Но кроме двух основных задач ускорительной техники по повышению энергии и увеличению интенсивности пучков заряженных частиц, существует не менее важная задача по повышению качества пучков ускоренных частиц. Эта задача решается поляризацией пучков для повышения чувствительности и точности измерения.

Обзор экспериментальных результатов спиновых эффектов в адронных взаимодействиях сделал А.Брэвэр (A.Bravar) из Майнца, a А.Ратклиф (A.Ratcliffe) из Милана рассмотрел теорию по влиянию спина в адронных взаимодействиях. Интерес к изучению спиновых явлений в адронных взаимодействиях вызван возможностью изучения структуры адронов и динамики взаимодействия их образующих кварков и глюонов, имеющих ненулевой спин. Существующие теории не позволяют однозначно описать эксперименты по взаимодействию поляризованных адронов, что требует продолжения исследований на базе последних достижений по созданию поляризованных мишеней и пучков. Исследованию влияния спина при низких энергиях на симметрию посвятил свой доклад А.Масаике (A.A.Masaike) из японской Национальной лаборатории физики высоких энергий.

Доклад А.Ефремова из ОИЯИ осветил рабочее совещание по спиновым явлениям в физике высоких энергий, которое состоялось в 1997 г. в Дубне. История этих международных семинаров началась в 1983 году, и по традиции они проводятся в Протвино и Дубне в те годы, когда Симпозиум не собирается. Тематика этих совещаний включает вопросы методики поляризационных исследований, результаты экспериментов и теорию спиновых явлений. Встречи эти носят более камерный характер, нежели симпозиумы, но, как правило, привлекают большинство специалистов, работающих в данной области физики высоких энергий.

Сообщение Ю.Мамаева (Санкт-Петербург) было посвящено итогам совещания Workshop LE98, которое состоялось в 1998 г. в Санкт-Петербурге. Тематика совещания охватывала вопросы разработки источников поляризованных частиц и фотокатодов, поляриметров и поляризаторов. Обзор А.Белова (Институт ядерных исследований РАН, Москва) был посвящен созданию источников поляризованных частиц для ускорителей высоких энергий. Д.Барбер (D.Barber) из немецкого ускорительного центра DESY рассмотрел вопросы ускорения и накопления электронных пучков.

Пленарные сессии проходили в утренние часы и собирали всех участников вместе. А после обеда работа Симпозиума проходила на параллельных сессиях, объединяющих специалистов отдельных направлений и областей физики спина. Утренние заседания начинались в 9 часов, а последние сообщения заслушивались после 18 часов с продолжением дискуссий в кулуарах Дома теоретиков ИФВЭ.

Обзорный доклад по итогам работы XIII симпозиума сделал вице-президент Международного комитета спиновой физики высоких энергий Алан Криш (Alan Krisch) из Мичиганского университета. Он напомнил историю возникновения этих встреч, которые начались в 1976 году в Аргоннской национальной лаборатории США. Первые три встречи прошли в Аргонне, а затем участники встреч стали изучать географию всего мира. В Протвино в 1986 году проходил седьмой симпозиум из этой серии встреч. Тринадцатая встреча стала не менее успешной, чем предыдущие, хотя и оказалась "чертовой дюжиной".

Далее Алан Криш подробно рассмотрел наиболее интересные доклады, отметив перспективы на будущее физики спина. На прошедшем в 1997 г. совещании по немецкой установке HERA рассмотрены вопросы установки "сибирской змейки" на протонном кольце с целью исследования взаимодействия поляризованных пучков тяжелых и легких частиц. В следующем году планируется запуск коллайдера тяжелых ионов RHIC, где ведутся работы по созданию варианта "сибирской змейки" со спиральным магнитным полем (RHIC Helical Snakes) для получения поляризованных пучков. Специалисты Национальной лаборатории им. Э.Ферми (FNAL, Батавия, США) работают над поляризацией гиперонов и получили предварительные результаты на детекторе CDF.

Алан Криш отметил успехи специалистов ИФВЭ по исследованиям спиновых явлений и отметил их работы по поляризации пучка У-70, установку ПРОЗА и участие в программе RAMPEX. В Институте разработан и испытан дипольный спиральный магнит для деполяризации пучка. В заключение он поблагодарил сотрудников ИФВЭ за усилия по организации Симпозиума, работа которого прошла на должной высоте и позволила участникам узнать о последних достижениях в области физики спина. Доклады, сделанные участниками на пленарных и параллельных сессиях, войдут в труды "13th International Symposium on High Energy Spin Physics".

Участники симпозиума посетили "Ясную Поляну", где в эти дни отмечался 170-летний юбилей со дня рождения Льва Николаевича Толстого. Повезло участникам встречи с погодой - после резких перепадов температуры выдались теплые денечки. В листве берез уже появились желтые прядки осени, вода просветлела, а небо обрело глубину и прозрачность.

Финансовую поддержку в проведении симпозиума оказали Международный комитет спиновой физики высоких энергий, Российский фонд фундаментальных исследований, Министерство по науке и технологиям РФ и Гос. программа физики высоких энергий.

Следующая XIV встреча по физике спина при высоких энергиях состоится через два года, на грани веков в исследовательском центре КЕК, который находится в японском городе Цукуба.

Copyright © 1997-2007 РФФИ | Дизайн и программирование: Intra-Center