В 1953 г. была образована Электрофизическая лаборатория
advertisement
В 1953 г. была образована Электрофизическая лаборатория Академии наук СССР (ЭФЛАН) для проведения исследований в области физике высоких энергий на строившемся в то время синхрофазотроне. В 1956 г. ЭФЛАН вошла в состав ОИЯИ и стала называться Лабораторией высоких энергий. ЛВЭ ОИЯИ как ускорительный центр своим становлением обязан Физическому институту им. П.Н. Лебедева АН СССР, в котором в 1944 г. В.И. Векслер, впоследствии академик и первый директор Лаборатории, открыл принцип автофазировки, лежащий в основе работы всех циклических ускорителей на высокие энергии. Здесь под руководством В.И.Векслера были подготовлены ведущие специалисты, заложены идейные, методические и технические основы синхрофазотрона, а в 1949-1950 гг. разработано его физическое обоснование. Сооружение синхрофазотрона велось Технической дирекцией строительства (ТДС-533). Синхрофазотрон был запущен под руководством В.И.Векслера, В.А.Петухова и Л.П.Зиновьева в апреле 1957 г. на энергию протонов 10 ГэВ. Это был в то время самый крупный ускоритель в мире. Успешный запуск синхрофазотрона был отмечен присуждением Ленинской премии. Среди лауреатов были В.И.Векслер, Л.П.Зиновьев и В.А.Петухов. Целенаправленное развитие синхрофазотрона позволило ускорить дейтроны, соорудить высокоэффективные системы вывода ускоренного пучка и на этой основе создать разветвленную систему первичных и вторичных пучков для проведения исследований. С вводом в строй нового инжектора – линейного ускорителя на 20 МэВ - и уникальных источников высокозарядных ионов и поляризованных дейтронов физики были обеспечены пучками легких ядер вплоть до серы, а также пучками поляризованных нуклонов и дейтронов. Все это стимулировало исследования по релятивистской ядерной физике, началом которым послужили работы академика РАН А.М.Балдина. Дальнейшее развитие это новое научное направление получило с вводом в строй построенного силами Лаборатории сверхпроводящего ускорителя ядер Нуклотрона. Методические исследования велись в направлении разработки черенковских счетчиков различных типов, пластических сцинтилляторов и сцинтилляционных счетчиков, многопроволочных искровых камер, электронной аппаратуры для реализации программы экспериментов. Были созданы спектрометры заряженных частиц и многоканальный черенковский спектрометр полного поглощения для измерения энергии фотонов и электронов. В КБ и мастерских по заказам физиков были спроектированы и созданы трековые детекторы: камера Вильсона, работавшая в специальном режиме, позволявшем избирательно регистрировать пион-протонные взаимодействия с малыми передачами импульса; пропановые и жидководородные пузырьковые камеры, первая ксеноновая пузырьковая камера, имевшая эффективность регистрации фотонов, близкую к 100 процентам; 2-метровая стримерная камера в магнитном поле. Совершенствовалась методика применения и обработки ядерных фотоэмульсий. Были разработаны оригинальные прецизионные криогенные жидководородные и гелиевые мишени для экспериментов на выведенных пучках. Для исследований с внутренним пучком был предложен и реализован метод многократных прохождений внутреннего пучка ускорителя через тончайшую мишень. Вначале в качестве мишени использовались полимерные пленки микронной толщины, затем они были заменены устройством, в котором мишенью служила газовая струя чистого водорода. Была предсказана и впервые реализована возможность отклонения пучка заряженных частиц высоких энергий с помощью изогнутых монокристаллов. Метод многократного прохождения пучка и струйная мишень, а также отклонение пучка изогнутыми монокристаллами сейчас используются на современных крупных ускорителях. На современном мировом уровне разрабатываются и создаются высокоточные пропорциональные и дрейфовые камеры, многосчетчиковые времяпролетные годоскопы и т.п. Физическая программа исследований на созданном ускорителе была подготовлена и осуществлялась под руководством В.И. Векслера, М.А. Маркова и И.В. Чувило. С 1956 г. по 1968 г. И.В. Чувило был вначале зам. директора, а затем и директором Лаборатории. Профессор А.М.Балдин, впоследствии академик РАН, будучи директором ЛВЭ с 1968 г. по 1997 г., а затем научным руководителем Лаборатории, возглавил создание нового направления - релятивистской ядерной физики и в трудные 90-е годы разработку и сооружение специализированного ускорителя атомных ядер со сверхпроводящими магнитами - Нуклотрона. В настоящее время профессор А.И. Малахов. директором Лаборатории является Историю Лаборатории можно разделить на три этапа. Первый этап охватывает период сооружения и запуска синхрофазотрона, а также подготовки методики, детекторов и другой аппаратуры для физических экспериментов и проведение первых экспериментов с использованием внутреннего пучка ускорителя. В это время в Лаборатории было немного опытных специалистов, которые возглавляли отделы и сектора, состоявшие в основном из молодых выпускников физических и инженерных факультетов вузов, и высококвалифицированных рабочих. Молодые физики разрабатывали черенковские счетчики различных типов, пластические сцинтилляторы и сцинтилляционные счетчики, готовили предложения будущих экспериментов и аппаратуру для их реализации. Были изготовлены пропановые, жидководородные и ксеноновая пузырьковые камеры, камера Вильсона, работавшая в специальном режиме, позволявшем избирательно регистрировать пион-протонные взаимодействия с малыми передачами импульса. на внутреннем пучке протонов облучались фотоэмульсии, на созданном канале пучка вторичных частиц облучалась 24литровая пропановая пузырьковая камера и были получены первые тысячи фотографий изучаемых взаимодействий частиц. Появились первые значительные научные результаты, в том числе открытие антисигма-минус гиперона физиками группы проф. Ван-Ган-Чана и М.И.Соловьева, а также экспериментальные данные по упругому рассеянию и множественному образованию частиц в протон-протонных и пион-протонных взаимодействиях в новой области энергий. Второй этап характеризуется широким фронтом исследований в области физики высоких энергий на синхрофазотроне в Дубне и на некоторых других крупнейших ускорителях, а также началом исследований по релятивистской ядерной физике на синхрофазотроне. Лаборатория стала родоначальницей ряда новых научных направлений. Исследование рассеяния частиц при малых передачах импульса, в том числе в области кулон-ядерного взаимодействия, положило начало циклу работу по проверке основополагающих принципов теории. Эти исследования были выполнены на основе метода многократных прохождений внутреннего пучка ускорителя через тончайшую мишень, разработанного В.А.Свиридовым и В.А.Никитиным. Вначале в качестве мишени использовались полимерные пленки микронной толщины, затем они были заменены разработанным Ю.К.Пилипенко устройством, в котором мишенью служила газовая струя чистого водорода. Метод многократного прохождения пучка и струйная мишень сейчас используется на современных крупных ускорителях. Эти исследования проводились в широком диапазоне энергий последовательно на ускорителях протонов в Дубне, в Протвино и Батавии (США) и привели к открытиям явления потенциального рассеяния протонов высоких энергий и закономерности изменения радиуса сильного взаимодействия протонов при высоких энергиях. Этот цикл работ был отмечен Государственной премией СССР. Третий этап - совершенствование синхрофазотрона и превращение его в ускоритель ядер, ускорение поляризованных дейтронов, сооружение и запуск Нуклотрона, исследования на пучках синхрофазотрона и Нуклотрона и активное участие в экспериментах по релятивистской ядерной физике в других ускорительных центрах, преимущественно как продолжение дубненских экспериментов при более высоких энергиях. В 1971 г. на синхрофазотроне были получены пучки дейтронов с энергией до 4,5 ГэВ на нуклон. Позднее был создан источник поляризованных дейтонов. В 1993 г. В ЛВЭ запущен нуклотрон – первый сверхпроводящий ускоритель ядер. Созданы оригинальные источники высокозарядных ионов – электроннолучевой и лазерный, что положило начало развитию релятивистской ядерной физики. Это направление возглавил академик РАН, профессор А.М.Балдин. Лаборатория осуществляет широкое международное научное сотрудничество со многими физическими центрами России, стран-участниц ОИЯИ, а также ЦЕРН’ом, центрами США, ФРГ и Японии, Индией, Египтом и другими странами. Высокий уровень исследований, хорошие контакты с ведущими физическими центрами мира способствовали подготовке в ЛВЭ высококвалифицированных кадров, как для России, так и для стран-участниц ОИЯИ.
