В среду, 29 июня 2022 года, состоялось предварительное рецензирование — Preliminary Design Review (PDR) — проекта жидкоаргоновой системы ближнего детектора ND-LAr DUNE. Это этап официального утверждения технической проработки проекта, а также проверки качества всех подсистем. Одной из них стала система считывания света, за разработку которой отвечали сотрудники Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ. О проведенных для эксперимента работах рассказал начальник Сектора методических исследований Научно-экспериментального отдела физики элементарных частиц (НЭОФЭЧ) ЛЯП ОИЯИ Николай Анфимов, ответственный за систему считывания света в детекторе ND-LAr DUNE.

Николай Анфимов

Подготовка к этапу PDR длилась два года и включала в себя утверждение в 2020 году концепции детектора, а в 2021―2022 годах — проверку готовности систем внутри консорциума ND-LAr и согласование стоимостей работ. «PDR является принципиальным этапом в подготовке любого эксперимента, — отмечает Николай Анфимов. — В этот момент фактически впервые официально утверждается техническая проработка проекта». В случае с ND-LAr рецензенты высоко оценили качество проработки всех подсистем, включая систему считывания света, за подготовку которой отвечал Объединенный институт.

Из доклада Николая Анфимова (Zoom) на Preliminary Design Review

Следующий шаг, окончательное утверждение, или Final Design Review (FDR) для всего детектора ND-LAr, запланирован через два года, а тем временем предстоит сложная проверка всех систем в полноразмерном исполнении. В настоящий момент в Лаборатории им. Ферми (FNAL, США) готовится тестирование уменьшенной версии модулей, и сотрудник НЭОФЭЧ ЛЯП ОИЯИ Александр Селюнин, о работе которого сообщалось ранее, вместе с коллегами из других институтов подготовили к работе электронику из ОИЯИ.

Ливио Каливерс (Берн) и Александр Селюнин (Дубна) в FNAL

Общие требования к размещению на пучке в FNAL оборудования очень серьезные. Требуется задокументировать буквально все, вплоть до каждого болта и предохранителя, и это в необходимой степени уже выполнено и для системы в сервисе EDMS CERN, где были размещены CAD-модели детекторов, Gerber-файлы, списки компонентов, процедуры тестирования, возможные риски, стоимостные характеристики и закупочные ведомости, моделирование детектора и результаты испытаний.

Александр Селюнин занимается подготовкой электроники в FNAL

Завершение сборки самой системы из 4 модулей (2×2) планируется с участием специалистов ОИЯИ на территории Бернского университета, после чего система отправится на тесты в FNAL. Таким образом, в 2023 году завершится этап R&D, предусмотренный утвержденным в ОИЯИ проектом NOvA/DUNE, и в следующей семилетке ОИЯИ сможет реализовать свое хорошо подготовленное участие в международном эксперименте класса мегасайенс DUNE.

Международный эксперимент DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) строится на базе ускорительного комплекса Национальной лаборатории имени Ферми (Fermilab, США). Эксперимент DUNE нацелен на изучение параметров нейтрино в осцилляционных процессах. Для этого высокоинтенсивный пучок нейтрино будет проходить сквозь толщу земной коры и регистрироваться двумя детекторами – ближним на расстоянии 0.5 км от пучка и дальним на расстоянии 1300 км. В коллаборации DUNE ОИЯИ участвует в создании ближнего детектора (ND – Near Detector).