В 1953 г. была образована Электрофизическая лаборатория

реклама
В 1953 г.
была образована Электрофизическая
лаборатория Академии наук СССР (ЭФЛАН) для проведения
исследований в области физике высоких энергий на
строившемся в то время синхрофазотроне. В 1956 г. ЭФЛАН
вошла в состав ОИЯИ и стала называться Лабораторией
высоких энергий.
ЛВЭ
ОИЯИ
как
ускорительный
центр
своим
становлением обязан Физическому институту им. П.Н. Лебедева
АН СССР, в котором в 1944 г. В.И. Векслер, впоследствии
академик и первый директор Лаборатории, открыл принцип
автофазировки, лежащий в основе работы всех циклических
ускорителей на высокие энергии. Здесь под руководством
В.И.Векслера были подготовлены ведущие специалисты, заложены
идейные, методические и технические основы синхрофазотрона, а в
1949-1950 гг. разработано его физическое обоснование. Сооружение
синхрофазотрона велось Технической дирекцией строительства
(ТДС-533). Синхрофазотрон был запущен под
руководством
В.И.Векслера, В.А.Петухова и Л.П.Зиновьева в апреле 1957 г. на
энергию протонов 10 ГэВ. Это был в то время самый крупный
ускоритель в мире. Успешный запуск синхрофазотрона был
отмечен присуждением Ленинской премии. Среди лауреатов
были В.И.Векслер, Л.П.Зиновьев и В.А.Петухов.
Целенаправленное развитие синхрофазотрона позволило
ускорить дейтроны, соорудить высокоэффективные системы
вывода ускоренного пучка и на этой основе создать
разветвленную систему первичных и вторичных пучков для
проведения исследований.
С вводом в строй нового инжектора – линейного
ускорителя
на
20
МэВ - и
уникальных
источников
высокозарядных ионов и поляризованных дейтронов физики
были обеспечены пучками легких ядер вплоть до серы, а также
пучками поляризованных нуклонов и дейтронов.
Все это стимулировало исследования по релятивистской
ядерной физике, началом которым послужили работы академика
РАН А.М.Балдина. Дальнейшее развитие это новое научное
направление получило с вводом в строй построенного силами
Лаборатории сверхпроводящего ускорителя ядер Нуклотрона.
Методические исследования
велись
в
направлении
разработки черенковских
счетчиков
различных
типов,
пластических сцинтилляторов и сцинтилляционных счетчиков,
многопроволочных искровых камер, электронной аппаратуры для
реализации программы
экспериментов. Были
созданы
спектрометры
заряженных
частиц
и
многоканальный
черенковский спектрометр полного поглощения для измерения
энергии фотонов и электронов. В КБ и мастерских по заказам
физиков были спроектированы и созданы трековые детекторы:
камера Вильсона,
работавшая
в
специальном
режиме,
позволявшем избирательно регистрировать пион-протонные
взаимодействия с малыми передачами импульса; пропановые и
жидководородные пузырьковые
камеры, первая ксеноновая
пузырьковая камера, имевшая эффективность регистрации
фотонов, близкую к 100 процентам; 2-метровая стримерная
камера в магнитном поле. Совершенствовалась методика
применения и обработки ядерных фотоэмульсий. Были
разработаны
оригинальные
прецизионные
криогенные
жидководородные и гелиевые мишени для экспериментов на
выведенных пучках. Для исследований с внутренним пучком
был предложен и реализован метод многократных прохождений
внутреннего пучка ускорителя через тончайшую мишень. Вначале в
качестве мишени использовались полимерные пленки микронной
толщины, затем они были заменены устройством, в котором
мишенью служила газовая струя чистого водорода. Была
предсказана и впервые реализована возможность отклонения
пучка заряженных частиц высоких энергий с помощью
изогнутых монокристаллов.
Метод многократного прохождения пучка и струйная
мишень, а также отклонение пучка изогнутыми монокристаллами
сейчас используются на современных крупных ускорителях.
На современном мировом уровне разрабатываются и
создаются
высокоточные пропорциональные
и
дрейфовые
камеры, многосчетчиковые времяпролетные годоскопы и т.п.
Физическая программа исследований на созданном
ускорителе была подготовлена и осуществлялась под руководством
В.И. Векслера, М.А. Маркова и И.В. Чувило.
С 1956 г. по 1968 г. И.В. Чувило был вначале зам. директора,
а затем и директором Лаборатории.
Профессор А.М.Балдин, впоследствии академик РАН, будучи
директором ЛВЭ с 1968 г. по
1997 г., а затем научным
руководителем Лаборатории,
возглавил
создание
нового
направления - релятивистской ядерной физики и в трудные 90-е
годы разработку и сооружение специализированного ускорителя
атомных ядер со сверхпроводящими магнитами - Нуклотрона.
В настоящее время
профессор А.И. Малахов.
директором Лаборатории
является
Историю Лаборатории можно разделить на три этапа.
Первый этап охватывает период сооружения и запуска
синхрофазотрона, а также подготовки методики, детекторов и
другой аппаратуры для физических экспериментов и проведение
первых экспериментов с использованием внутреннего пучка
ускорителя.
В это время в Лаборатории было немного опытных
специалистов, которые возглавляли отделы и сектора, состоявшие
в основном из молодых выпускников физических и инженерных
факультетов вузов, и высококвалифицированных рабочих.
Молодые физики разрабатывали черенковские счетчики
различных
типов,
пластические
сцинтилляторы
и
сцинтилляционные счетчики, готовили предложения будущих
экспериментов и аппаратуру для их реализации. Были
изготовлены пропановые,
жидководородные и
ксеноновая
пузырьковые
камеры,
камера Вильсона,
работавшая
в
специальном режиме, позволявшем избирательно регистрировать
пион-протонные взаимодействия с малыми передачами импульса.
на внутреннем пучке протонов облучались фотоэмульсии, на
созданном канале пучка вторичных частиц облучалась 24литровая пропановая пузырьковая камера и были получены
первые тысячи фотографий изучаемых взаимодействий частиц.
Появились первые значительные научные результаты, в том
числе открытие антисигма-минус гиперона физиками группы
проф. Ван-Ган-Чана и М.И.Соловьева, а также экспериментальные
данные по упругому рассеянию и множественному образованию
частиц в протон-протонных и пион-протонных взаимодействиях
в новой области энергий.
Второй
этап
характеризуется
широким
фронтом
исследований в области физики высоких энергий на
синхрофазотроне в Дубне и на некоторых других крупнейших
ускорителях, а также началом исследований по релятивистской
ядерной физике на синхрофазотроне.
Лаборатория стала родоначальницей ряда новых научных
направлений.
Исследование рассеяния частиц при малых передачах
импульса, в том числе в области кулон-ядерного взаимодействия,
положило начало циклу работу по проверке основополагающих
принципов теории. Эти исследования были выполнены на основе
метода многократных прохождений внутреннего пучка ускорителя
через тончайшую мишень, разработанного В.А.Свиридовым и
В.А.Никитиным. Вначале в качестве мишени использовались
полимерные пленки микронной толщины, затем они были
заменены разработанным Ю.К.Пилипенко устройством, в
котором мишенью служила газовая струя чистого водорода.
Метод многократного прохождения пучка и струйная мишень
сейчас используется на современных крупных ускорителях. Эти
исследования проводились в широком диапазоне энергий
последовательно на ускорителях протонов в Дубне, в Протвино
и Батавии (США) и привели к открытиям
явления
потенциального рассеяния протонов высоких энергий и
закономерности изменения радиуса сильного взаимодействия
протонов при высоких энергиях. Этот цикл работ был отмечен
Государственной премией СССР.
Третий этап - совершенствование синхрофазотрона и
превращение его в ускоритель ядер, ускорение поляризованных
дейтронов, сооружение и запуск Нуклотрона, исследования на
пучках синхрофазотрона и Нуклотрона и активное участие в
экспериментах по релятивистской ядерной физике в других
ускорительных центрах, преимущественно как продолжение
дубненских экспериментов при более высоких энергиях.
В 1971 г. на синхрофазотроне были получены пучки
дейтронов с энергией до 4,5 ГэВ на нуклон. Позднее был создан
источник поляризованных дейтонов. В 1993 г. В ЛВЭ запущен
нуклотрон – первый сверхпроводящий ускоритель ядер. Созданы
оригинальные источники высокозарядных ионов – электроннолучевой и лазерный, что положило начало развитию релятивистской
ядерной физики. Это направление возглавил академик РАН,
профессор А.М.Балдин.
Лаборатория
осуществляет
широкое
международное
научное сотрудничество со многими физическими центрами
России, стран-участниц ОИЯИ, а также ЦЕРН’ом, центрами
США, ФРГ и Японии, Индией, Египтом и другими странами.
Высокий уровень исследований, хорошие контакты с
ведущими
физическими
центрами
мира
способствовали
подготовке в ЛВЭ высококвалифицированных кадров, как для
России, так и для стран-участниц ОИЯИ.
Скачать