Кондратьев Валерий Петрович, заведующий лабораторией физики высоких энергий, доктор физ.-мат.наук

Лаборатория физики высоких энергий

Изучение экстремально горячей и плотной ядерной материи является актуальной задачей современной физики высоких энергий. Квантовая хромодинамика (КХД) предсказывает существование нового состояния материи – кварк-глюонной плазмы (КГП), которое может быть образовано в релятивистских столкновениях ядер. С изучением свойств КГП связан целый ряд фундаментальных проблем, таких как фазовые переходы в ядерной среде, состояние КХД вакуума, эволюция Вселенной и механизмы образования нейтронных звезд.

Несмотря на то, что недавние эксперименты STAR и PHENIX на релятивистском коллайдере тяжелых ионов RHIС при энергиях 60-200 ГэВ и проводимый в настоящее время эксперимент ALICE на большом адроном коллайдере LHC при энергиях 1000-6000 ГэВ подтвердили образование КГП в столкновениях ядер золота и свинца, теоретическое описание этого нового состояния ядерной материи далеко от завершения. Необходимы дополнительные экспериментальные данные по ядро-ядерным столкновениям в области энергий 2-10 ГэВ, где лежит граница фазового перехода ядерного вещества в состояние КГП. Этот факт стимулировал подготовку новых экспериментов на ускорительном комплексе FAIR в Дармштадте и на базе нуклотрона Объединенного Института Ядерных Исследований в Дубне (ОИЯИ). В рамках проекта NICA-MPD (Nuclotron-based Ion Collider fAcility with Multi-Purpose Detector) в ОИЯИ планируется создание многоцелевого детектора, предназначенного для детального изучения фазовой диаграммы ядерной материи.

В центральных столкновениях релятивистских ионов рождается большое число вторичных частиц, достигающее нескольких тысяч при энергии 10 ГэВ. В связи с этим экспериментальные установки, регистрирующие такие события, должны содержать трековые системы, обладающие большим аксептансом и высоким разрешением и быстродействием.

Рис. 1. Детекторный комплекс эксперимента NICA-MPD: TPC - время-проекционная камера, IT - вершинный трекер.

Основными трековыми детекторами установки NICA-MPD являются время-проекционная камера (TPC) и внутренний трекер (IT) на базе кремниевых пиксельных и микростриповых детекторов, обладающих наилучшим пространственным разрешением при высокой скорости счета событий. Рабочая группа под руководством Кондратьева В.П. принимает участие в разработке и моделировании вершинной трековой системы (см. рис.1) установки NICA-MPD. Точная оценка эффективности регистрации трековых детекторов играет ключевую роль в реконструкции событий, приобретая особо важное значение на этапе планирования будущих экспериментов.