Проект FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) (Статус и перспективы) В.М.Самсонов. - презентация

1 Проект FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) (Статус и перспективы) В.М.Самсонов

2 FAIR – Facility for Antiproton and Ion Research– принятый к осуществлению международный проект в GSI, Дармштадт. Страны-участники – Австрия, Китай, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Индия, Италия, Польша, Румыния, Россия, Словения, Словакия, Испания, Швеция, Англия

3

4 Условие для начала реального строительства – наличие твердо гарантированного финансирования (75% вклад Германии, 25% – страны-участники). К середине 2009 г. гарантированные вклады выглядели следующим образом: Учитывая гарантированные вклады и коррекцию стоимости проекта в целом, в октябре 2009 г. стартовая версия ввода оборудования подверглась ревизии и в настоящее время включает 4 модуля: Модули стартовой версии отмечены цветами: 0 – зеленый, 1 – красный, 2 – желтый, 3 – оранжевый Не показаны несколько наземных сооружений, которые относятся к модулю 1 После получения гарантий на вклады от стран-участников в ноябре 2010 – юридически оформлена акционерная компания FAIR

5 Первоначально на эксперименты планировалось ~183 М, из них на российский вклад ~ 53.5 М ПИЯФ участвует в экспериментах: PANDA, CBM, NuSTAR (R3B, EXL, MATS, ILIMA) За исключением EXL все эти эксперименты принадлежат модулям стартовой версии Оценка стоимости отдельных модулей В фазе В (следует за стартовой версией) сюда должно добавиться еще 30.0 М Финансовая сторона

6 Стоимость ускорителей ФАИР в Cost book Ускоритель Стоимость в М по Cost book V6.08 Модули 0 ÷ 3Модули 4 и 5Модуль 6 HEBT Super- FRS CR NESR p-LINAC SIS p-Bar Target RESR HESR SIS ER Common Systems ИТОГО Полная стоимость ускорительного комплекса ФАИР в ценах 2005 года М Полная цена заявок России в ускорителях М,

7 Заявки стран-участников в Cost book Страна Ускоритель Стоимости в М по Cost book V6.08 HEBT Super- FRS CRp-LINACSIS 100p-Bar TargetHESR Common Systems ИТОГО Китай Финляндия Франция Германия Германия/Китай Германия/Россия Германия/Испания Германия/Испания/Россия Индия Индия/Россия Польша Румыния Россия Россия/Китай Россия/Германия Россия/Индия Словения Словения/Россия ИТОГО Заявки /цена ускорителя75.1%79.1%88.6%100%76.9%45.4%100% 87.0% Модули 0÷3 (Стартовая модульная версия)

8 Нет заякок на Магниты М Корпуса ист. питания М RF системы ускорения М Вакуум М Локальная криогеника М p-Bar Target М ИТОГО: М Модули 0÷3 (Стартовая модульная версия) Заявками всех стран не покрыто - 40 М Заявки России без пересечения с другими странами М Заявки России, пересекающиеся с другими странами М Полная цена заявок России М, что составляет 24.7% от всех заявок

9 Заявки стран-участников в Cost book Модули 4 и 5 Страна Ускоритель Стоимости в М по Cost book V6.08 HEBTNESRRESRCommon SystemsИТОГО Китай Германия Германия/Россия Индия Россия Россия/Индия Словения Словения/Россия ИТОГО Заявки /цена ускорителя59.4%77.2%77.4%100%74.6% Заявками всех стран не покрыто М Заявки России без пересечения с другими странами М Заявки России, пересекающиеся с другими странами М Полная цена заявок России М, что составляет 62.2% от всех заявок

10 Заявки стран-участников в Cost book Модуль 6 Страна Ускоритель Стоимости в М по Cost book V6.08 HEBTSIS 100RESRHESRSIS 300ERИТОГО Китай Германия/Россия Италия Россия Швеция/Польша/Россия ИТОГО Заявки /цена ускорителя 38.9%14.4%53.3%100%66.9%91.0%53.3% Заявками всех стран не покрыто М Заявки России без пересечения с другими странами М Заявки России, пересекающиеся с другими странами М Полная цена заявок России М, что составляет 67.0% от всех заявок

11 Позиции, ушедшие из заявок России по ускорителям PSP codeИнститутЦена, М Cost book Куда ушлоРезолюция Совета ФАИР ОИЯИ3.2843ГерманияIV ИЯФ СО РАН0.8046ГерманияIV ИЯФ СО РАН0.0126ГерманияIV ИЯФ СО РАН0.0648ГерманияIV ИФВЭ6.0411ГерманияIV ИФВЭ0.9036ГерманияIV ИФВЭ0.104ГерманияIV ИФВЭ0.6414ИндияIV.15.5 много позицийИТЭФ4.244СловенияV.10.5 ИТОГО млн. евро Заявки стран-участников в Cost book П.Г. Щедровицкий отметил в своем выступлении г. на заседании НТК FAIR «Росатом», что одной из важных задач участия России в проекте ФАИР является получение обратно заказов в Россию на уровне 70-75% (~130 М Евро) от суммарного вклада РФ в проект ФАИР, который составит М Евро в ценах января 2005 года. Главным критерием эффективности участия РФ в ФАИР будет не число научных публикаций, а именно вот этот процент возврата денег в Россию в виде заказов. Если не вернем эти деньги, неизбежно появится негативный элемент участия РФ в ФАИР.

12 Суммарная заявка России по ускорителям в полной версии проекта ФАИР составляет: 168,264 М Евро (модули 0-6) 83,602 М Евро (модули 0-3)24,152 М Евро (модули 4 и 5)60,510 М Евро (модуль 6) После решения Совета ФАИР направить все заявленные странами-участниками вклады на реализацию только Стартовой Модульной Версии (СМВ) заявка России по ускорителям вынужденно сократилась до: 83,602 М Евро (модули 0-3)16,004 М Евро ушли в другие страны 11,802 М Евро пересечение с другими странами В результате, на сегодня полная российская заявка по ускорителям ФАИР составляет только: 67,602 М Евро (модули 0-3) Заявки России без пересечения с другими странами М Евро (модули 0-3) Возможный объем заказов в Россию на уровне 70-75% от суммарного вклада РФ составляет: ~130 М Евро67,602 М Евро (модули 0-3) За вычетом ~62.4 М Евро Имеем ?

13 Organisational structure of the FAIR Research Division. The acronyms stand for: BFC – Board of FAIR Collaborations, PO – Project Office, ECE – Expert Committee Experiments, APPA – Atomic, Plasma Physics and Applications, CBM – Compressed Baryonic Matter, NuSTAR – Nuclear Structure, Astrophysicsand Reactions, PANDA – Antiproton Annihilation in Darmstadt. Создан FAIR Research Division, призванный курировать выполнение экспериментальной программы. К концу 2011 г. будет полностью укомплектован.

14 Завершение стартовой версии проекта – 2017 г. Старт экспериментов – гг. REPORT TO COUNCIL 30/11/2011 FAIR RESEARCH DIVISION TIMELINES Setting up the experiments is timelined as follows: 2011/12 Finish R&D phase – Deliver prototypes of all essential parts of the detectors Submit complete sets of TDRs – Take decisions on alternative technical solutions Co-ordinate with – Civil construction – Accelerators/storage rings Identify critical pathways regarding – Milestones, timelines, deliverables Submit risk management plan Secure funding Submit Construction MoUs 2013 (Europe-wide) tendering Build detectors Submit Commissioning and Operations MoUs 2017/18 Commission experiments Initial period of data taking

15 В мае 2011 г. состоялось совещание НТК РОСАТОМ по планируемому распределению этих денег …Объем всех российских заявок по детекторам составляет около 50 М. Все 100% данных заявок могли бы быть покрыты за счёт российского вклада в ФАИР. Советом ФАИР установлена квота, в соответствии с которой, максимальная сумма расходов на создание экспериментальных установок, которая может быть зачтена России в качестве её вклада в проект ФАИР (далее «квота на эксперименты») составляет 17.7 М с последующим ее возможным увеличением до 27 М... ( … в ФАИР нет никакой российской квоты на ускорители, однако есть российская квота на эксперименты …). вариант квоты 17.7 М: PANDA М, CBM М, NuSTAR М, APPA М вариант квоты 27 M: PANDA М, CBM М, NuSTAR М, APPA М Средства из России переводятся на счет компании FAIR. Распределение заказов на контрактной основе: R&D prototype test TDR tender contract Российский вклад – М. В соответствии с имеющимися международными обязательствами 20-25% должны уйти на общие нужды ФАИР. Таким образом, на финансирование российских заявок по ускорителям и детекторам остается ~130 М.

16

17

18 CBM (Compressed Baryonic Matter) – эксперимент по ядро-ядерному взаимодействию на выведенном пучке ядер (вплоть до урана) с энергией 2-12 ГэВ/u (SIS100) и 8-40 ГэВ/u (SIS300). Начало эксперимента планируется на гг. с запуском SIS100. Начальная фаза эксперимента – ныне действующая модифицированная для области энергий 2 -7 ГэВ/u экспериментальная установка HADES и усеченный вариант СВМ (5-12 ГэВ/u). Важно! СВМ – один из 5 приоритетных экспериментов на FAIR, поддерживаемых бюджетом GSI. SIS18 (fixed target, GSI) – до 2 GeV/u AGS (fixed target, BNL) – до 15 GeV/u SPS (fixed target, CERN) – до 160 GeV/u RHIC (collider, BNL) – до 200 GeV/u LHC (collider, CERN) – до 3 TeV/u

19 Complex of superconducting rings of heavy ions collider, NICA Joint Institute of Nuclear Research (Dubna, Moscow region) 19

20 Рис. Сравнительные характеристики ускорительных комплексов (по энергии дейтронов, пересчитанной в лабораторную систему, Елаб). УскорительЭнергия (ГэВ/нуклон)Год запуска SIS-18 (GSI) действующий Нуклотрон (ОИЯИ) действующий Бустер (ОИЯИ) Коллайдер NICA (ОИЯИ)7-80 *2017 SIS-100 (FAIR) SIS-300 (FAIR) > 2020 Этот комплекс позволит проводить исследования: на встречных высокоинтенсивных пучках ионов (вплоть до золота, Au79+) при средней светимости L=10 27 см-2сек-1 (Au+79) в диапазоне энергий в системе центра масс sNN= 4÷11 ГэВ; на встречных пучках поляризованных протонов и дейтронов (с продольной и поперечной поляризацией) со средней светимостью см-2сек-1; на выведенных пучках от протонов до ионов золота с энергиями 12.6 ГэВ (для протонов), 5.8 ГэВ (для дейтронов) и 4.5 ГэВ на нуклон для тяжелых ионов, а также на пучках поляризованных протонов и дейтронов с интенсивностью >10 10 частиц за цикл и энергией до 12.6 и 5.8 ГэВ, соответственно