Сферический нейтральный детектор

Сферический Нейтральный Детектор (сокращённо СНД) — детектор элементарных частиц. Работал на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2М в ИЯФ им. Г. И. Будкера в Новосибирске. После модернизации детектор работает на новом коллайдере ВЭПП-2000.

Сферический нейтральный детектор в ИЯФ СО РАН в частично разобранном состоянии (2008)

История детектора

• 1987 — Утверждён проект создания детектора.
• 1994—2000 — Работал на ускорителе ВЭПП-2М.
• 2001—2008 — Модернизация детектора и ускорителя (новое название ускорительного комплекса ВЭПП-2000).
• 2009 (март-июнь) — Тестовые наборы данных на космических частицах и модернизированном ускорителе.
• С начала марта по июнь 2010 г. набор событий на пучках ускорителя ВЭПП-2000. Набрано ≈ 5 пб⁻¹ в области энергии 2E = 1—2 ГэВ;
• В 2011 г. набрано ≈ 25 пб⁻¹ в области энергии 2E = 1.05—2.00 ГэВ;
• С февраля по июнь 2012 г. набрано ≈ 17 пб⁻¹ в области энергии 2E = 1.28—2.00 ГэВ;
• 2012—2013 — Набор событий на энергиях ниже 1000 МэВ (сканирование ρ и ω-мезонов), набрано ≈ 22 пб⁻¹.
• 2013—2016 — Модернизация ВЭПП-2000 для работы от инжекционного комплекса ВЭПП-5 (ожидается увеличение светимости примерно на порядок), модернизация электроники СНД для работы с увеличенным потоком данных.
• С января по июнь и в декабре 2016 г. — тестовые наборы данных на космических частицах.
• С января по июль 2017 г. — набор данных на модернизированном ВЭПП-2000 на энергиях до 2 ГэВ.
• С декабря 2017 г. и в 2018 г. — набор на энергиях ниже 1200 МэВ.
• В 2019 г. — два сканирования на энергиях выше и ниже φ-мезона.
• В 2020 г. — сканирование на энергиях выше 1870 МэВ.

Руководители эксперимента

• 1987—2014 — С. И. Середняков.
• 2014—2022 — В. П. Дружинин.
• 2022—н.в. — М. Н. Ачасов.

Описание детектора

Детектор СНД состоит из следующих систем:

• Трековая система
• Аэрогелевые черенковские счётчики
• Калориметр
• Мюонная система

Описание подсистем детектора

Трековая система

Трековая система детектора состоит из дрейфовой и пропорциональной камер, расположенных в едином газовом объёме. В трековой системе используется газовая смесь, состоящая из 90% аргонa и 10% углекислого газа при атмосферном давлении. В пропорциональной камере также снимается сигнал с катодных полосок.

Калориметр

Электромагнитный калориметр является основной частью детектора и состоит из трёх слоёв счётчиков на основе кристаллов NaI(Tl). Полное число счётчиков составляет 1632. Полная толщина калориметра составляет 13.4 радиационных длин.

Мюонная система

Мюонная система предназначена для регистрации частиц, вылетающих за пределы детектора и космических частиц, пролетающих детектор насквозь (чаще всего это мюоны). Важнейшим её назначением является отделение событий, вызванных космическими частицами от событий, вызванных столкновениями пучков в ускорителе — если сработали калориметр и мюонная система, но не сработала трековая система, то такое событие считается космическим и отбрасывается первичным триггером.

Мюонная система СНД после модернизации 2001—2009 гг. состоит из пропорциональных трубок и сцинтилляционных счётчиков. В трубках используется газовая смесь, состоящая из 95,5 % аргонa и 4,5 % углекислого газа при атмосферном давлении. Сцинтилляционные счётчики расположены снаружи детектора, трубки — под ними. Между счётчиками и трубками находятся листы железа толщиной 1 см.

Ссылки

• Официальная страница детектора
• Модернизация детектора СНД,  Доклад о состоянии проекта
• Г. Н. Абрамов и др., Детектор СНД: модернизация систем для экспериментов на ВЭПП-2000 и некоторые предварительные результаты экспериментов на ВЭПП-2М, Новосибирск, Препринт ИЯФ (2007) 2007-20.
• Список публикаций результатов СНД (недоступная ссылка)