|
18. Поддержка и развитие уникальной научной установки "Экспериментальный комплекс НЕВОД" для исследования природных объектов, процессов, явлений, в том числе астрофизическихВыполнение работ по теме:
В ходе выполнения проекта по Соглашению с Минобрнауки России о предоставлении субсидии от «19» августа 2014 г. № 14.591.21.0002 в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» на этапе №1 в период с 19 августа по 31 декабря 2014 г. выполнялись следующие работы:
1. Поддержка работоспособности УНУ НЕВОД. 2. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания детектора для регистрации ШАЛ (НЕВОД-ШАЛ) вокруг комплекса НЕВОД-ДЕКОР:
3. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания первого в мире детектора для регистрации атмосферных нейтронов (УРАН):
4. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания координатно-трекового детектора (ТРЕК) на основе больших многопроволочных дрейфовых камер:
5. Модернизация системы водоподготовки ЧВД. 6. Модернизация системы стабилизации температуры. 7. Создание новых стендов для проверки элементов новых детекторов:
8. Ремонт объектов УНУ НЕВОД:
9. Содержание объектов УНУ НЕВОД:
10. Разработка и освоение новых методик исследований и измерений:
11. Повышение доступности УНУ для внешних и внутренних пользователей:
12. Расширение перечня оказываемых с использованием УНУ услуг:
13. Развитие внутренней и международной кооперации УНУ:
14. Развитие кадрового потенциала УНУ НЕВОД:
15. Реализация Программы научных исследований на базе УНУ НЕВОД на 2014 – 2015 гг.
При этом были получены следующие результаты:
Обеспечена поддержка работоспособности УНУ НЕВОД. Выполнены работы по развитию УНУ НЕВОД за счет создания:
Проведена модернизация системы водоподготовки ЧВД. Проведена модернизация системы стабилизации температуры. Созданы новые стенды для проверки элементов новых детекторов: стенд для проверки сцинтилляционных пластин; стенд для проверки ФЭУ; стенд для тестирования сцинтилляционных счетчиков; стенд для тестирования кабельных коммуникаций; стенд для тестирования дрейфовых камер во временном монтажном модуле. Проведен ремонт объектов УНУ НЕВОД: очистка от коррозии и покраска поверхности корпусов счетчиков СКТ; очистка от коррозии и покраска поверхности корпусов квазисферических модулей; восстановление данных с вышедшего из строя хранилища; ремонт и наладка блоков электроники ЧВД и плат МАА. Обеспечено содержание объектов УНУ НЕВОД: круглосуточная работа детекторов ЭК НЕВОД; техническое обслуживание чистой зоны; техническое обслуживание системы водоподготовки; техническое обслуживание системы стабилизации температуры; подготовлены данные детекторов ЭК НЕВОД к физическому анализу. Разработаны и освоены новые методики исследований и измерений: методика измерения энерговыделения в ЧВД НЕВОД от многомюонных событий; методика регистрации ШАЛ на основе спектров локальной плотности заряженных частиц ливней с помощью плотной решетки сцинтилляционных счетчиков; методика калибровки детекторов заряженных частиц с помощью широкоапертурного мюонного годоскопа. Повышена доступность УНУ для внешних и внутренних пользователей: проведена модернизация существующего сайта УНУ НЕВОД (разработаны и созданы страницы с результатами on-line обработки данных МГ УРАГАН по мониторингу атмосферы и гелиосферы с использованием мультимедийных технологий; обновлен фото и видео-контент); представлены результаты, полученные на УНУ НЕВОД, на 24 Европейском симпозиуме по космическим лучам; разработан план участия в выставках; разработаны и изданы буклеты УНУ НЕВОД. Проведено расширение перечня оказываемых с использованием УНУ услуг: разработан стенд для тестирования детекторов в потоке мюонов с известными параметрами треков, выделяемых трековыми детекторами, в рабочем объеме ЧВД НЕВОД по запросам сторонних организаций; проведен анализ, подготовлены и представлены данные спутникового антенного аппаратно-программного комплекса АЛИСА-СК по дистанционному зондированию атмосферы Земли (данные по температурному разрезу атмосферы). Реализовано развитие внутренней и международной кооперации УНУ: проведено на УНУ НЕВОД совместное совещание с Ереванским физическим институтом по проблемам диагностики процессов в гелиосфере; методики регистрации каскадных ливней и мюонов высоких энергий, разработанные для ЧВД НЕВОД, представлены на рабочем совещании международной коллаборации IceCube; инфраструктура ЭК НЕВОД предоставлена для разработки аппаратуры, подготовлены соответствующие материалы и принято участие в рабочем совещании международной коллаборации TAIGA; организовано и проведено рабочее совещание в рамках Международной сессии-конференции Секции ядерной физики ОФН РАН; Проведены мероприятия по развитию кадрового потенциала УНУ НЕВОД, в результате которых увеличилось число выполняемых на УНУ учебно-исследовательских и выпускных квалификационных работ студентов специалитета, бакалавриата и магистратуры, а также увеличилась доля персонала УНУ с учеными степенями. В рамках Программы исследований на УНУ НЕВОД получены следующие результаты:
Все перечисленные результаты были представлены в докладах на 24-м Европейском симпозиуме по космическим лучам и будут опубликованы в журнале Journal of Physics: Conference Series.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом. В ходе выполнения проекта по Соглашению с Минобрнауки России о предоставлении субсидии от «19» августа 2014 г. № 14.591.21.0002 в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» на этапе №2 в период с 01 января по 30 июня 2015 г. выполнялись следующие работы:
1. Поддержка работоспособности детекторов УНУ НЕВОД. 2. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания детектора для регистрации ШАЛ (НЕВОД-ШАЛ) вокруг комплекса НЕВОД-ДЕКОР:
3. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания первого в мире детектора для регистрации атмосферных нейтронов (УРАН):
4. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания координатно-трекового детектора (ТРЕК) на основе больших многопроволочных дрейфовых камер:
5. Проведение подъемных работ по размещению станций детектора НЕВОД-ШАЛ и счетчиков детектора УРАН. 6. Создание новых стендов для проверки элементов новых детекторов:
7. Ремонт объектов УНУ НЕВОД:
8. Содержание объектов УНУ НЕВОД:
9. Разработка и освоение новых методик исследований и измерений:
10. Повышение доступности УНУ для внешних и внутренних пользователей:
11. Расширение перечня оказываемых с использованием УНУ услуг:
12. Развитие внутренней и международной кооперации УНУ:
13. Реализация Программы научных исследований на базе УНУ НЕВОД на 2014 – 2015 гг.
При этом были получены следующие результаты:
Обеспечена поддержка работоспособности УНУ НЕВОД. Выполнены работы по развитию УНУ НЕВОД за счет создания:
Проведены подъемные работы по размещению станций детектора НЕВОД-ШАЛ и счетчиков детектора УРАН. Созданы новые стенды для проверки элементов новых детекторов: стенд для тестирования нейтронных счетчиков; новые стенды включены в единую информационную сеть данных; создана база данных результатов тестирования. Проведен ремонт объектов УНУ НЕВОД: отремонтированы и налажены блоки электроники ЧВД и плат МАА; заменена система заземления временного монтажного модуля. Обеспечено содержание объектов УНУ НЕВОД: обеспечена круглосуточная работа детекторов ЭК НЕВОД; техническое обслуживание чистой зоны; техническое обслуживание системы водоподготовки; техническое обслуживание системы стабилизации температуры; подготовлены данные детекторов ЭК НЕВОД к физическому анализу. Разработаны и освоены новые методики исследований и измерений: методика регистрации ШАЛ ливневым детектором кластерного типа. Повышена доступность УНУ для внешних и внутренних пользователей: модернизирован существующий сайт УНУ НЕВОД (разработана и создана виртуальная экскурсия по детекторам УНУ НЕВОД; разработана и создана английская версия сайта); разработаны и изготовлены информационные постеры о детекторах УНУ НЕВОД; произведен демонстрационный видеоролик о детекторах УНУ НЕВОД; проведены дни открытых дверей. Расширен перечень оказываемых с использованием УНУ услуг: проанализированы, подготовлены и представлены через интернет страницу УНУ НЕВОД данные по вариациям потока тепловых нейтронов, измеряемых в непрерывном режиме с помощью комплекса детекторов тепловых нейтронов; представлены данные с комплекса оборудования для непрерывного ведения метеорологических наблюдений. Реализовано развитие внутренней и международной кооперации УНУ: инфраструктура ЭК НЕВОД предоставлена для разработки аппаратуры, подготовлены материалы и принято участие в рабочем совещании международной коллаборации TAIGA; на УНУ НЕВОД проведено совместное совещание с сотрудниками ЦАО по проблемам дистанционного зондирования атмосферы. В рамках Программы исследований на УНУ НЕВОД получены следующие результаты: · Завершена 11 серия измерений энерговыделений мюонной компоненты ШАЛ под большими зенитными углами. Увеличенная в 1,8 раза статистика подтвердила рост удельного энерговыделения групп мюонов с увеличением их множественности. Если эта тенденция сохранится при дальнейшем увеличении статистики (и соответствующем уменьшении погрешности), то этот результат даст определенный ответ на «мюонную загадку» - происхождение растущего с энергией избытка групп мюонов, который может быть вызван как космофизическими, так и ядерно-физическими причинами. · Впервые измерены вариации интенсивности групп мюонов в течение трехлетнего периода. Показано, что величина вариаций превышает соответствующие изменения потока одиночных мюонов и не может быть объяснена обычным температурным эффектом. Предложен возможный механизм наблюдаемого эффекта за счет изменения функции пространственного распределения мюонов ШАЛ при различных температурах. · Впервые измерен спектр локальной плотности одновременно электронной и мюонной компонент ШАЛ по данным СКТ. Показано, что спектр локальной плотности мюонов имеет излом в области первичных энергий ~ 1017 эВ. Полученный результат согласуется с данными для наклонных групп мюонов, регистрируемых координатно-трековым детектором ДЕКОР. Это увеличивает надежность и достоверность обнаруженного излома энергетического спектра. · Проведен поиск предикторов геоэффективных солнечных процессов по данным МГ УРАГАН. Показано, что наиболее подходящими параметрами потока мюонов космических лучей, которые могут претендовать на статус предикторов, являются производные от горизонтальной проекции вектора относительной анизотропии.
Впервые в рамках ежегодной Научной сессии НИЯУ МИФИ была организована специальная секция «Уникальная научная установка Экспериментальный комплекс НЕВОД», на которой сотрудниками подразделения, аспирантами и студентами, участвующими в выполнении работ, было представлено 39 докладов, посвященных обеспечению работоспособности УНУ, реализации программы развития комплекса и проведению исследований на уникальной установке, в том числе в сотрудничестве с другими организациями.
Комиссией Минобрнауки РФ признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом .
В ходе выполнения проекта по Соглашению с Минобрнауки России о предоставлении субсидии от 19 августа 2014 г. № 14.591.21.0002 в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» на этапе № 3 в период с 01 июля по 31 декабря 2015 г. выполнялись следующие работы:
1. Поддержка работоспособности детекторов УНУ НЕВОД. 2. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания детектора для регистрации ШАЛ (НЕВОД-ШАЛ) вокруг комплекса НЕВОД-ДЕКОР:
3. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания первого в мире детектора для регистрации атмосферных нейтронов (УРАН):
4. Развитие УНУ НЕВОД за счет создания координатно-трекового детектора (ТРЕК) на основе больших многопроволочных дрейфовых камер:
5. Монтаж оптоволоконных линий и кабелей силового питания. 6. Содержание объектов УНУ НЕВОД:
7. Разработка и освоение новых методик исследований и измерений:
8. Метрологическое обеспечение функционирования УНУ НЕВОД:
9. Повышение доступности УНУ для внешних и внутренних пользователей:
10. Развитие внутренней и международной кооперации УНУ:
11. Развитие кадрового потенциала УНУ:
12. Реализация Программы научных исследований на базе УНУ НЕВОД на 2014 – 2015 гг.
При этом были получены следующие результаты:
Обеспечена поддержка работоспособности УНУ НЕВОД. Выполнены работы по развитию УНУ НЕВОД за счет создания:
Проведен монтаж оптоволоконных линий и кабелей силового питания. Обеспечено содержание объектов УНУ НЕВОД: обеспечена круглосуточная работа детекторов ЭК НЕВОД; данные детекторов ЭК НЕВОД подготовлены к физическому анализу. Разработаны и освоены новые методики исследований и измерений: методика одновременной регистрации и анализа нейтронной и электронно-фотонной компонент ШАЛ с помощью детектора УРАН. Проведено метрологическое обеспечение функционирования УНУ НЕВОД: аттестован супермодуль мюонного годоскопа УРАГАН как стенд для калибровки детекторов заряженных частиц; аттестована методика измерения вариаций потока мюонов в режиме реального времени с помощью широкоапертурного мюонного годоскопа. Повышена доступность УНУ для внешних и внутренних пользователей: поддержан и актуализирован сайт УНУ НЕВОД; результаты, полученные на УНУ НЕВОД, представлены на 34-й Международной конференции по космическим лучам. Реализовано развитие внутренней и международной кооперации УНУ: осуществлено внедрение методов, разработанных для ЧВД, для получения доступа к данным IceCube, подготовлены и представлены материалы на рабочем совещании международной коллаборации IceCube; инфраструктура ЭК НЕВОД предоставлена для разработки аппаратуры, подготовлены и представлены материалы на рабочем совещании международной коллаборации TAIGA; представлены экспонаты на выставках МИФИ и ВУЗПРОМЭКСПО-2015. Реализовано развитие кадрового потенциала УНУ: увеличено число выполняемых на УНУ учебно-исследовательских и выпускных квалификационных работ студентов специалитета, бакалавриата и магистратуры; увеличена доля персонала УНУ с учеными степенями; проведены стажировки и профессиональная переподготовка персонала УНУ.
В рамках Программы исследований на УНУ НЕВОД получены следующие результаты: · В области высоких энергий (10^11 – 10^19 эВ): Дальнейшее увеличение статистики событий по измерению энерговыделения групп мюонов подтвердило рост удельного энерговыделения при меньших статистических ошибках. Этот результат свидетельствует в пользу ядерно-физического варианта решения "мюонной загадки". Впервые широкие атмосферные ливни начали регистрироваться в трех компонентах: электронной, нейтронной и мюонной по данным детекторов НЕВОД-ШАЛ, УРАН и СКТ. Получаемая информация позволяет проводить мультикомпонентный анализ ШАЛ с целью изучения характеристик потока первичных космических лучей в интервале 10^13 – 10^16 эВ. Завершен анализ вариаций интенсивности групп мюонов космических лучей за трехлетний период и подтвержден "геометрический" механизм их образования, разработанный на втором этапе. Впервые в черенковском водном детекторе реализована методика выделения каскадных ливней без регистрации треков мюонов другими детекторами. Это позволило в 100 раз увеличить статистику зарегистрированных каскадных ливней по сравнению с результатами, полученными на первом этапе. Также впервые измерено пространственное распределение черенковского излучения от каскадных ливней в воде.
· В области энергий до 10^11 эВ: Получены уникальные данные по пространственно-временным вариациям потока мюонов космических лучей во время различных гелиосферных и атмосферных возмущений за 2014 – 2015 гг. Впервые исследованы изменения энергетического спектра мюонов на различных фазах солнечного цикла (2007 – 2015 гг.) по данным мюонного годоскопа УРАГАН, полученным под различными зенитными углами. Впервые проведен совместный анализ грозовой активности над Московским регионом по мюонографиям, полученным с помощью мюонного годоскопа, и картам радиолокатора ДМРЛ-С. Проведен поиск и проверка предикторов геоактивных солнечных процессов различного уровня, а также впервые разработан и реализован алгоритм их отображения в режиме реального времени. Начатый набор статистики позволит оценить уровень прогностического потенциала разработанных подходов. На основе анализа корреляций потоков мюонов (МГ УРАГАН) и солнечных космических лучей (спутниковая аппаратура) показано, что спектр СКЛ во время солнечных вспышек, сопровождаемых КВМ, захватывает область энергий выше 2 ГэВ, а ускорение солнечных протонов в большинстве случаев сопровождается эрупцией КВМ. Впервые в рамках Международной конференции "Физика частиц и астрофизика" было организовано рабочее совещание «Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД», на которой сотрудниками подразделения, аспирантами и студентами, участвующими в выполнении работ, было представлено 14 докладов, посвященных результатам работ, выполненных на УНУ НЕВОД, в том числе в сотрудничестве с другими организациями. Одиннадцать статей направлено в печать.
Исполнение обязательств по Соглашению с Минобрнауки России о предоставлении субсидии от 19 августа 2014 г. № 14.591.21.0002 в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» на этапе № 3 и работы в целом будет рассмотрено Комиссией Минобрнауки РФ.
|