Посещение Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ (эксперимент NICA)
31 октября 2018 года студенты 3 и 4 курсов кафедры № 11 ЭМЯФ посетили Первый день открытых дверей комплекса NICA. Во время второй поездки в Объединенный Институт Ядерных Исследований (ОИЯИ, г. Дубна) были проведены экскурсии на эксперименты BM@N и MPD, строящуюся площадку будущего ускорителя NICA, фабрику сверхпроводящих магнитов, и кроме того были прочитаны лекции об обработке данных ускорительного эксперимента. Целью данной поездки являлось знакомство с ключевыми элементами и подсистемами строящегося комплекса NICA и будущими экспериментами на нём. Поездка выдалась насыщенной и оставила после себя положительные отзывы студентов.
Проект NICA дает огромные перспективы работы студентам. Большое количество современного оборудования, необъятный объем необработанных данных – всё это ждет молодых специалистов.
Самой интересной остановкой, на мой взгляд, стала фабрика магнитов. Работник ЛФВЭ рассказал нам о всех стадиях производства: от запечатанных “железок” до ультрамощных магнитов, которые, к слову, будут установлены на NICA и FAIR (эксперимент в Германии).
Презентации сотрудников ЛФВЭ, также были очень занимательными. Настоящие профессионалы своего дело рассказали нам о компьютерной обработки данных, трэкинге, моделировании и визуализации эксперимента, дали советы о выборе “сред” для будущего обучения, а также поделились программами для работы.
Милютинский Даниил, студент группы Б16-104
Первым был показан эксперимент по поиску барионной материи BM@N. Это эксперимент на выведенных с нуклотрона пучках с фиксированными мишенями.
Затем была показана чистая комната в которой собирают и тестируют такие элементы детекторных систем как GEM-ы и катодные стриповые детекторы. Было вкратце рассказано об их устройстве, принципах работы, и тестировании.
Одним из самых интересных мест была фабрика сверхпроводящих магнитов. На этой фабрике сейчас производят магниты для самого проекта NICA и для родственного ему проекту FAIR. Сверхпроводящий магнит состоит из ярма и сверхпроводящей обмотки (NbTi ), производимой в ОИЯИ. Большая часть производственных помещений отведена для тестирования уже собранных магнитов. Сначала магниты тестируют на наличие дефектов (для этого используют измерительные руки), затем проверяют качество создаваемым магнитом поля (поле измеряется методом гармонических катушек), дальше ищут магнитную ось магнита (отслеживая отклонения помещенной в поле нити с током), затем проверяют на герметичность (для этого прокачивают гелием и ищут протечки). Последним этапом является так называемая тренировка магнита – для этого по проводнику последовательно пропускают все больший ток (начиная с 5кА и доходя до 13кА). Во время этого процесса происходят срывы сверхпроводимости – потеря сверхпроводимости в локальных участках проводника. После этого ток снижают и производят тренировку вновь.
Наконец, сотрудниками ЛФВЭ были прочитаны лекции по обработке данных ускорительного эксперимента. Были в общих чертах описаны основные этапы обработки данных: создание дерева хитов, реконструкция треков, калибровка и выравнивание и визуализация. В общем, поездка была и полезной и интересной.
Кузнецов Олег, студент группы Б16-104
Мне больше всего запомнилась фабрика сверхпроводящих магнитов, показавшейся даже немного кинематографичной (именно так в фильмах и показывают научные учреждения – масштабные и удивительные). Очень полезной оказалась лекция в самом конце встречи – она дала понять, какие приложения и языки программирования необходимо освоить для дальнейшей работы в научной отрасли.
В конце экскурсии была проведена лекция с работниками ЛФВЭ. Основными темами, затронутыми во время беседы со студентами были: компьютерная обработка данных, моделирование и визуализация эксперимента и т.д. Были показаны основные программы, в которых осуществляется работа на эксперименте BM@N, что было особенно интересно.
Савин Дмитрий, студент группы Б16-104
На семинаре по методам обработки данных экспериментов MPD и BM@N аспиранты и сотрудники ОИЯИ вступили с докладом по программному обеспечению проекта NICA, они рассказывали о том, как моделируется эксперимент изначально и как происходит обработка больших потоков данных после проведения эксперимента, в том числе после получения сигнала от детекторов. Для моделирования взаимодействия частиц используется генератор частиц (UrQMD, HIJING), а для моделирования взаимодействия частиц с веществом (детекторами) используется Geant4. После запуска процессов происходит обработка данных в Cern ROOT. Для каждого эксперимента проекта NICA уже созданы MPDRoot, SPDROOT и BM@NRoot , эти платформы созданы на основе FAIRRoot, который был разработан на основе эксперимента в Германии. Платформы эксперимента NICA находятся на сайте в общем доступе для всех желающих.
Саттаров Рамин, студент группы М17-106
Авторы: Милютинский Д.Б., Юматова И.В., Лебедев Д.А., Кузнецов О.А., Савин Д.И., студенты группы Б16-104; Саттаров Р., студент группы М17-106.
