Ускорительный комплекс со встречными электрон-позитронными пучками – Супер С-Тау фабрика

Краткое описание проекта

Супер С-тау фабрика – ускорительный комплекс, предназначенный для проведения экспериментов со встречными электрон-позитронными пучками в диапазоне энергии от 2 до 5 ГэВ с беспрецедентной светимостью – 10³⁵ см^-2с^-1, на два порядка превышающей достигнутую сегодня в мире в этом диапазоне энергии. Концепция нового коллайдера базируется на новом методе повышения светимости – CrabWaist, предложенном и разработанном специалистами INFN (Италия) и ИЯФ СО РАН.

Основу физической программы проекта составляют такие фундаментальные вопросы, как исследование смешивания в системе D-мезонов, поиск CP-нарушающих эффектов в распадах очарованных частиц, поиск «новой физики» в редких или запрещенных Стандартной Моделью распадах очарованных частиц и тау-лептона. Важно отметить высокую комплементарность физических задач проекта и экспериментальных программ крупнейших современных экспериментов в области физики элементарных частиц, прежде всего – эксперименту Belle-II на коллайдере SuperKEKB в лаборатории КЕК (Япония) и эксперименту LHCb на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН (Швейцария).

В 2011 году проект был рассмотрен и одобрен на заседании Европейского комитета по будущим ускорителям (ECFA). В 2012-2013 годы Минобрануки России были организованы две международные экспертизы проекта, давшие ему высокую оценку. Поддержку проекту выразили ряд авторитетных ученых, включая бывших руководителей крупнейших лабораторий мира – А.Сузуки и Р.Хойер, нобелевский лауреат М.Перл. Меморандумы/письма о намерении участвовать в проекте Супер С-Тау фабрики подписаны с рядом международных (ЦЕРН, ОИЯИ) и зарубежных организаций (KEK, INFN-LNF, IHEP, JAI). Интерес к участию в экспериментах на Супер С-Тау выразили около двух десятков зарубежных и российских организаций.

В 2011 году проект Супер С-Тау фабрики вошел в число шести проектов класса мегасайенс, отобранных Правительственной комиссией для реализации на территории Российской Федерации. В июне 2016 года проект включен в утвержденный Правительством Российской Федерации План реализации Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации. В августе 2017 года между Минобрнауки России и ИЯФ СО РАН подписано соглашение о работах по созданию научно-технического задела для реализации проекта Супер С-Тау фабрики.

Страница проекта Супер С-Тау (на английском языке)

Физическая программа Супер С-Тау (на русском языке)

Cхема ускорительного комплекса
со встречными электрон-позитронными пучками – Супер С-Тау фабрики

Обоснование реализуемости проекта

Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН – крупнейший академический институт Российской Федерации, один из ведущих мировых исследовательских центров в области физики элементарных частиц, физики и техники ускорителей, источников синхротронного излучения, лазеров на свободных электронов, физики высокотемпературной плазмы и управляемого термоядерного синтеза. Здесь был предложен и реализован ряд ключевых идей и разработок, во многом определяющих сегодня современный мировой уровень ускорительной науки и технологий. ИЯФ СО РАН – единственная лаборатория в мире, в которой на протяжении полувека, прошедших с появления метода встречных пучков, всегда работал хотя бы один электрон-позитронный коллайдер. Сегодня здесь работает 2 из 6 существующих в мире установок со встречными пучками – ВЭПП-4М и ВЭПП-2000.

Благодаря этому Институт представляет собой совершенно уникальное образование в мировой экосистеме физики высоких энергий, характеризующееся сложившимися научными школами и эффективной системой подготовки научных и инженерно-технических кадров, современным опытом, высокой квалификацией и уникальными компетенциями как в разработке и создании уникального научного оборудования, сложной исследовательской и инженерно-технической инфраструктуры, так и в проведении прецизионных экспериментов, большим опытом международного научно-технического сотрудничества и кооперации. 

В последние 5-7 лет в ИЯФ СО РАН осуществляется активная подготовка к реализации проекта Супер С-тау фабрики: совершенствуются и детально прорабатываются проекты ускорительного комплекса и детектора, информационной, инженерной и строительной инфраструктуры, развивается и уточняется физическая программа экспериментов. Осуществляется разработка ключевых элементов ускорителя и детектора Супер С-тау фабрики. В конце 2015 года введен в строй новый инжекционной комплекс института, обладающий рекордной производительностью в производстве позитронов, осуществлена его интеграция в ускорительную инфраструктуру института, что привело к улучшению параметров и повышению результативности экспериментов на существующих коллайдерах.