Лаборатория электронов высоких энергий


Общая численность – 34  (по состоянию на начало 2017 г.)
в том числе: докторов наук – 8; кандидатов наук – 7

Лаборатория электронов высоких энергий (ЛЭВЭ) была образована в Физическом институте в 1961 г. Ее задачей было проведение физических исследований на электронном синхротроне с максимальной энергией 600 МэВ (С-60), запущенного в конце 50-х годов. Первым руководителем лаборатории был доктор физ.-мат. наук Петухов В.А. (период с 1961 по 1977). С 1978 г. по 2013 г. лабораторию возглавлял доктор физ.-мат. наук Комар А.А.

С течением времени характер исследований в лаборатории претерпел ряд изменений. В настоящее время основу содержания работ в лаборатории составляют:

        а) исследования в пучках синхротронного излучения ускорителя С-60

        б) эксперименты по физике высоких энергий, выполняемые на зарубежных ускорителях

        в) эксперименты, использующие пучки ионов легких инертных газов
          
(с энергией до 50 кэВ)

        г) теоретические исследования и расчеты, относящиеся как к физике частиц,
            так и более общим задачам квантовой механики, квантовой теории поля и гравитации.

Исследования в пучках синхротронного излучения ускорителя С-60

 Циклический электронный ускоритель (синхротрон) С-60 является источником мягкого рентгеновского и вакуумного ультрафиолетового излучения, не уступающим заметно (в рабочей области спектра) другим действующим источникам синхротронного излучения - электронным накопительным кольцам. Исследования в пучках синхротронного излучения С-60 используют довольно высокий мгновенный ток электронов на орбите ускорителя (~ 150 мА ) и наличие плоской вершины магнитного поля (более 0,5 с) при повторяемости циклов ускорения каждые 5 с. Т.е. на ускорителе С-60 реализован так называемый квазинакопительный режим. Наличие на С-60 однобанчевого режима ускорения позволяет проводить измерения с временным разрешением. В лаборатории в настоящее время проводятся:

1. Исследования механизмов переноса и трансформации энергии в нано-, микро- и монокристаллических люминесцентных материалах в применении к различным типам неорганических сцинтилляторов и люминофоров.
        Руководитель 
д.ф.-м.н. Махов В.Н. (e-mail: makhov@lebedev.ru )

2. Исследование структуры биологических объектов (белки крови человека) методом флуоресцентных зондов с использованием спектроскопии, разрешенной во времени.
        Руководитель к.ф.-м.н. Сырейщикова Т.И. (e-mail:
syrej@lebedev.ru )

Эксперименты по физике высоких энергий,
выполняемые на зарубежных ускорителях

Вхождение лаборатории в эксперименты, выполняемые на зарубежных ускорителях, как правило, было обусловлено привнесением в каждый конкретный эксперимент того или иного вклада с российской стороны. В разные годы это было связано либо с существенным вкладом в базисную аппаратуру (например, заметные объемы ядерных эмульсий, поставки защиты из стальных конструкций), либо с поставкой важных элементов новых методических разработок(тяжелые, радиационно-стойкие кристаллы для целей электромагнитной калориметрии), либо с поставкой изделий, являющийся результатом сложных технологических  операций, незаменимых при создании новых детекторов для будущего  коллайдера LHC в ЦЕРН’е. В ряде случаев лаборатория предоставляла важную помощь своих сотрудников по линии обработки данных выполненных экспериментов.
Из экспериментов этого плана отметим:

1. Многолетнее участие лаборатории в создании детектора ATLAS для LHC (производство считывающих электродов для торцевых жидкоаргонных адронных калориметров). Работа в ЦЕРН’е продолжается и в настоящее время в виде участия в модернизации различных систем торцевого жидкоаргонового калориметра с целью использования его в условиях повышенной светимости.
        Руководитель к.ф.-м.н. Багуля А.В. (e-mail: 
bagulya@lebedev.ru )

2. Участие лаборатории в эксперименте HERMES (в научном центре DESY). Для этого     эксперимента лаборатория создала монитор светимости на основе новых радиационно-стойких кристаллов, поставленных из Росии, и с 1994 г обеспечивает его обслуживание.
        Руководитель д.ф.-м.н. Козлов В.А. (e-mail:
valentin.kozlov@desy.de )

3. Многолетнее участие лаборатории в различных экспериментах в ЦЕРН’е на фиксированных мишенях, нацеленных на изучение рождения на ядерных мишенях адронов, содержащих в своем составе тяжелые кварки. Последним в этой серии является эксперимент COMPASS.
        Руководитель д.ф.-м.н. Завертяев М.В. (e-mail:
zavert@lebedev.ru)

 

Эксперименты, использующие пучки ионов легких инертных газов
(с энергией до 50 кэВ)

Исследования с использованием ионных пучков опираются на имеющуюся в лаборатории установку ГЕЛИС. Источником ионов в этой установке является дуоплазмотрон, способный ускорять ионы легких инертных газов в диапазоне 5 – 50 кэВ. В состав установки входит магнитная линза, которая обеспечивает фокусировку пучка ионов и тем самым обеспечивает рабочий ток ионов на мишени в десятки мА. Установка способна работать как с твердыми, так и газообразными мишенями (для этого случая предусмотрена дифференциальная откачка).
Как показывает название установки, она первично планировалась для изучения реакций между изотопами ядер гелия (в частности 3He + 3He) при энергиях, характерных для недр Солнца, в связи обнаруженным на ранней стадии дефицитом потока электронных нейтрино. В последующем установка была перенацелена  на создание тонких пленок ВТСП на кристаллических подложках методом ионного распыления (использовались ионы Ne, Ar) как основы для будущих элементов криоэлектроники. Использовалась также для изучения распыления различными ионными пучками мишеней из графита для моделирования процессов в токамаках. Метод ионного распыления оказался также очень эффективным при создании полупроводящих покрытий (стекол), существенного элемента в конструкции современных микростриповых газовых камер или газовых электронных усилителей, используемых в экспериментах по физике высоких энергий.

В настоящее время интересы коллектива вновь сосредоточены на изучении ядерных реакций между легкими ядрами в кэВ-ном диапазоне энергий, в частности D + D реакций. Это связано с полученными в последние годы указаниями на наличие аномалий в сечениях взаимодействия дейтерия с дейтерием, растворенным в твердых мишенях (Pd и др.)

Руководитель работ: д.ф.-м.н. Негодаев М.А. (e-mail: negodaev@lebedev.ru)

Теоретические исследования и расчеты (физика частиц,
квантовая механика, кватовая теория поля, гравитация)

1. Физика частиц, квантовая хромодинамика, процессы рождения тяжелых кварков
        д.ф.-м.н. Баранов С.П. (e-mail:
baranov@lebedev.ru )

2. Динамические симметрии, сжатые и когерентные состояния квантовых систем
        д.ф.-м.н. Манько В.И. (e-mail:
manko@lebedev.ru )

3. Квантовая теория гравитации
        д.ф.-м.н. Вилковыский Г.А. (e-mail:
vilkovis@lebedev.ru )