ИСТИНА

Целью эксперимента SHiP (Search for Hidden Particles) является поиск очень слабо взаимодействующих нейтральных частиц за пределами Стандартной модели (тяжелых нейтральных лептонов, аксионов, «тёмных фотонов») и изучение скрытых порталов и расширений стандартной модели. Планируется использование в эксперименте ускорителя SPS 400 ГэВ (пучок и номинальная интенсивность выхода протонов 4*10**13) , за 5 лет сбора данных будет набрано 2*10**20 взаимодействий. Для проведения эксперимента необходимо максимально увеличить производство ускоренных частиц и уменьшить фон до минимальных значений. В рассматриваемой области энергий распады $D_s$-мезонов являются основным источником $tau$-нейтрино, распады очарованных адронов также являются источником электронных и мюонных нейтрино. Таким образом, хотя оптимизация объекта в соответствии с требованиями для поиска скрытых частиц делает его слабо пригодным для нейтринной осцилляционной физики, экспериментальная установка идеально подходит для изучения взаимодействия τ-нейтрино с помощью нейтрино и антинейтрино.

The goal of the SHiP (Search for Hidden Particles) experiment is to search for very weakly interacting neutral particles outside the Standard Model (heavy neutral leptons, axions, “dark photons”) and to study hidden portals and extensions of the standard model. It is planned to use the SPS 400 GeV accelerator in the experiment (beam and nominal proton yield 4 * 10 ** 13), for 5 years of data collection 2 * 10 ** 20 interactions will be collected. For the experiment, it is necessary to maximize the production of accelerated particles and reduce the background to the minimum values. In the energy region under consideration, decays of $ D_s $ -mesons are the main source of $ tau $ neutrinos, decays of charmed hadrons are also the source of electron and muon neutrinos. Thus, although the optimization of an object in accordance with the requirements for searching for hidden particles makes it poorly suitable for neutrino oscillation physics, the experimental setup is ideally suited for studying the interaction of τ-neutrinos using neutrinos and antineutrinos.

Технический проект

Основное направление работы участников темы – теоретические и экспериментальные исследования взаимодействий и переноса излучений в различных средах. Это направление включает в себя создание детекторов излучения, получение и анализ экспериментальных данных экспериментов OPERA, СФЕРА, NEWs-dm, SHiP и др., участниками которых являются сотрудники лаборатории, а также численное моделирование физических процессов в атмосфере Земли, астрофизических объектах и межгалактическом пространстве. Сотрудники лаборатории участвовали в выполнении многих экспериментов с использованием эмульсионных детекторов (ПАМИР, MUBEE, RUNJOB). В 2010 г. НИИЯФ МГУ по ПНР получил уникальное оборудование, позволившее проводить обработку экспериментального материала в автоматическом режиме. В 2018 г. выполнялись и обрабатывались на сканирующем комплексе НИИЯФ МГУ эмульсионные эксперименты: международный эксперимент OPERA по поиску осцилляций $nu_mu -> nu_tau$ , тестовые эксперименты по мюонной радиографии. Полученные результаты и накопленный опыт работы позволили сотрудникам НИИЯФ МГУ включиться в два новых эксперимента, в которых будут использованы эмульсионные детекторы: NEWSdm (Nuclear Emulsion WIMPSearch dark matter) по поиску темной материи и SHiP (Search for Hidden Particles) по поиску очень слабо взаимодействующих нейтральных частиц за пределами Стандартной модели (тяжелых нейтральных лептонов, аксионов, «тёмных фотонов»).

Выбор оптимальной конструкции детектора