Поиск криптоэкзотического члена антидекуплета пентакварков (Предложение ИТЭФ-ПИЯФ) И.Г. Алексеев, В.П. Канавец, Б.В. Морозов, В.В. Рыльцов, Д.Н. Свирида. - презентация

1 Поиск криптоэкзотического члена антидекуплета пентакварков (Предложение ИТЭФ-ПИЯФ) И.Г. Алексеев, В.П. Канавец, Б.В. Морозов, В.В. Рыльцов, Д.Н. Свирида Схемы экспериментов Схема магнито-оптического канала Идея трековых детекторов и электроники к ним Кооперация с ПИЯФ им. Б.П. Константинова Трехлетний план Необходимые поддержка и финансирование (Предложение ИТЭФ-ПИЯФ) И.Г. Алексеев, В.П. Канавец, Б.В. Морозов, В.В. Рыльцов, Д.Н. Свирида Схемы экспериментов Схема магнито-оптического канала Идея трековых детекторов и электроники к ним Кооперация с ПИЯФ им. Б.П. Константинова Трехлетний план Необходимые поддержка и финансирование

2 И.Г. Алексеев 2 Установка для упругой реакции Пионный пучок ускорителя У-10 ИТЭФ с большим углом поворота (322), нитевая или сепараторная мишень в кольце. Пропорциональные камеры в первом фокусе и во втором перед мишенью. Жидководородная мишень длиной по пучку 25 см (В.В.Куликов). Система дрейфовых камер DC1DC4 для регистрации рассеянных частиц. Система триггерных счетчиков S1, S2, A1 и H2, H3 с возможностью измерения времени пролета (идентификация протона отдачи). Измерение полей поворотных магнитов с точностью лучше 0.1% (ЯМР). Измерение разности времен пролета пионов и антипротонов между S1 и пучковым вето-счетчиком A1, позволит с высокой точностью контролировать импульс в каждом импульсном диапазоне. – p – p

3 И.Г. Алексеев 3 Установка для – p K 0 Расширение установки для поиска в упругом рассеянии. Та же пучковая часть и мишень Те же базовые трековые камеры DC1 DC5 800x1200 мм 2 Необходимость почти «герметичной» установки для достижения «разумного» аксептанса 20-30% Внутренние камеры DC6DC9 (500х700 мм 2 ) и широкоформатная DC10 (1400х2000 мм 2 ) Двухкоординатный триггерный и времяпролетный годоскоп H1,2, необходимая гранулярность 100х100 мм 2 Основные типы событий: 4 частицы вперед протон и 2 пиона вперед, один пион вбок или вверх (вниз).

4 И.Г. Алексеев 4 Универсальный канал 322 Канал выполнен по двухфокусной схеме, что в нашем случае дает две независимых стадии анализа импульсов частиц – от первичной мишени до первого фокуса и между первым и вторым фокусами. При наладке в 1976 году было достигнуто разрешение по импульсу dP/P=±0.06%. Использование пропорциональных камер в качестве импульсного годоскопа уменьшает количество вещества до мишени. Необходима ЯМР – стабилизация полей поворотных магнитов. На входе В центре На выходе ГэВ/c Распределение импульсов 1-ГэВ/c пионов в мишени М.М. Кац

5 И.Г. Алексеев 5 Идея трековых детекторов Для регистрации пучковых частиц в первом и втором фокусах предполагается использовать пропорциональные камеры с шагом сигнальных проволочек 1 мм и размером чувствительной области 25х25 см 2. Для регистрации вторичных частиц предполагается использовать дрейфовые камеры с гексагональной структурой и шагом сигнальных проволочек 20 мм. Камера будет иметь 8 сигнальных плоскостей – по паре плоскостей X, Y, U и V (последние имеют проволочки под углом ±10-15 о к вертикали). Сигнальная проволочка Потенциальная проволочка Схема дрейфовой камеры

6 И.Г. Алексеев 6 Идея электроники Электронику предполагается разместить целиком на рамках камер. Мы хотим изготовить для пропорциональных камер платы, включающие 128 каналов усилителей- дискриминаторов, микросхему Xilinx серии Spartan-3 и процессор Cypress для передачи данных по интерфейсу USB2.0. На Xilinx будет реализована цифровая линия задержки глубиной 10 мкс, что вполне достаточно для выработки триггера, и FIFO событий. Процессор обеспечит поддержку протокола USB2.0, конфигурацию Xilinx и установку уровня ЦАП. Оценочная стоимость платы $700. Для дрейфовых камер мы планируем изготовить аналогичные платы, содержащие 20 каналов каждая. При этом на Xilinx будет реализовано измерение времени прихода импульсов с дискретом 1.6 нс, FIFO отсчетов и FIFO событий по триггеру. Оценочная стоимость платы $250. XC3S400 Усилители- дискриминаторы CY7C68013 ЦАП USB2.0 Триггер«ИЛИ»

7 И.Г. Алексеев 7 Коллаборация Предложение было обсуждено на семинаре Отделения физики высоких энергий Санкт-Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова и достигнуто их согласие участвовать в эксперименте: Изготовлением механики пропорциональных и дрейфовых камер; Методической помощью в работе с жидководородной мишенью; Участием в наладке установки и проведении сеансов. Нам бы хотелось привлечь еще один-два института к осуществлению проекта. Наиболее ценным на настоящем этапе был бы вклад стандартными модулями логики, АЦП и ВЦП для создания триггера и оцифровки время- пролетных годоскопов. Такие модули есть в equipment pool любого зарубежного института. Предложение было обсуждено на семинаре Отделения физики высоких энергий Санкт-Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова и достигнуто их согласие участвовать в эксперименте: Изготовлением механики пропорциональных и дрейфовых камер; Методической помощью в работе с жидководородной мишенью; Участием в наладке установки и проведении сеансов. Нам бы хотелось привлечь еще один-два института к осуществлению проекта. Наиболее ценным на настоящем этапе был бы вклад стандартными модулями логики, АЦП и ВЦП для создания триггера и оцифровки время- пролетных годоскопов. Такие модули есть в equipment pool любого зарубежного института.

8 И.Г. Алексеев 8 Трехлетний план

9 И.Г. Алексеев 9 Поддержка 1.Выделение под эту работу универсального магнито-оптического канала 322 и, частично, близлежащего домика. Деятельная помощь служб ускорителя в наладке канала и оснащении БЭЗ. 2.Выделение пучкового времени на «высокой площадке» для набора статистики (по 2-3 двухнедельных сеанса в каждой из двух конфигураций). Выделение методического времени на «низкой площадке» (5-7 недельных сеансов). 3.Изготовление в криогенной лаборатории жидкого гелия и азота для работы водородной мишени (~200 литров гелия и 1000 азота на один рабочий сеанс). 4.Закупка необходимых материалов и оборудования. По предварительным оценкам это 9 млн. руб. на три года. 5.Поддержка коллектива 12 млн. руб. на три года с учетом начислений на зарплату. 6.Всего проект оценивается в 34.5 млн. руб. на три года, из которых 5.5 млн. руб. вклад ПИЯФ и 8 млн. руб. работа ускорителя и криогенной лаборатории. 1.Выделение под эту работу универсального магнито-оптического канала 322 и, частично, близлежащего домика. Деятельная помощь служб ускорителя в наладке канала и оснащении БЭЗ. 2.Выделение пучкового времени на «высокой площадке» для набора статистики (по 2-3 двухнедельных сеанса в каждой из двух конфигураций). Выделение методического времени на «низкой площадке» (5-7 недельных сеансов). 3.Изготовление в криогенной лаборатории жидкого гелия и азота для работы водородной мишени (~200 литров гелия и 1000 азота на один рабочий сеанс). 4.Закупка необходимых материалов и оборудования. По предварительным оценкам это 9 млн. руб. на три года. 5.Поддержка коллектива 12 млн. руб. на три года с учетом начислений на зарплату. 6.Всего проект оценивается в 34.5 млн. руб. на три года, из которых 5.5 млн. руб. вклад ПИЯФ и 8 млн. руб. работа ускорителя и криогенной лаборатории.