К 50-летию Лаборатории высоких энергий

В начале 1954 года в поселок окончательно переехал Иван Васильевич Чувило, участник Великой Отечественной войны, потерявший под Сталинградом кисть правой руки. В свое время И.В. Чувило прошел суровую школу Памирских экспедиций, был добровольным участником невероятно трудных зимовок на высоте 3860 метров над уровнем моря. Зная по опыту его бесспорные деловые, человеческие качества и преданность науке, Владимир Иосифович назначил Ивана Васильевича своим единственным заместителем по науке и начальником научного отдела. Впоследствии он разделил с В.И. Векслером всю ответственность за подготовку и осуществление научной программы экспериментальных исследований на синхрофазотроне. Иван Васильевич занимался подбором кадров и подготовкой экспериментов, созданием дозиметрической службы лаборатории и многими другими проблемами. Вчерашние студенты с энтузиазмом предлагали множество проектов, которые не всегда встречали поддержку В.И. Векслера, целиком поглощенного проблемами запуска синхрофазотрона. И тогда они шли к Ивану Васильевичу, который вникал в суть дела, давал "добро" или критиковал. В ряде случаев он служил буфером между нетерпеливыми физиками и эмоциональным В.И. Векслером. Многим сотрудникам ЛВЭ Иван Васильевич близок и дорог как сподвижник В.И. Векслера в трудный период становления Лаборатории высоких энергий.

Всех физиков-экспериментаторов фактически объединили в один научный отдел, который Иван Васильевич взял под свое крыло. Началась более целенаправленная работа. Впоследствии, с увеличением числа сотрудников научного отдела и расширением тематики исследований из научного отдела были созданы три научно-экспериментальных отдела: электронный (руководитель И.А. Савин), камерный (руководитель М.И. Соловьев) и отдел водородных камер (руководитель Н.М. Вирясов). В них сгруппировались физики по интересам и технический персонал, обслуживающий установки.

Под неусыпным оком И.В. Чувило развивались электронные методы регистрации частиц. При активном содействии со стороны Ивана Васильевича и при его участии было создано целое семейство пропановых пузырьковых камер: жидководородных и ксеноновой. Этим устройствам была уготована длительная и плодотворная жизнь в науке: как в программе исследований на синхрофазотроне, так и позднее в экспериментах на серпуховском ускорителе. Исключительно велики заслуги И.В. Чувило в постановке первых в ОИЯИ экспериментов на линии связи с ЭВМ в реальном масштабе времени, которые были осуществлены в проектах Э.Н. Цыганова, Л.Н. Струнова, В.А. Свиридова и В.А. Никитина.

В целом Иван Васильевич сыграл основную организаторскую роль в создании методов исследований в Лаборатории высоких энергий, которые обеспечили успех всей ее дальнейшей деятельности. Много сил отдал И.В. Чувило организации работ на синхрофазотроне, созданию каналов пучков и их оснащению оборудованием. Он добивался размещения заказов на оборонных предприятиях, лично ездил в Ленинград на завод, изготовлявший корабельные пушки, чтобы заказать на нем коллиматоры для системы каналов пучков синхрофазотрона. Этому, естественно, предшествовала длительная и мучительная процедура согласования в министерствах.

Благодаря своему конструктивному подходу к решению организационных задач, Иван Васильевич скромно и, казалось, незаметно проводил в жизнь многие эксперименты. Трудно переоценить его роль в подготовке программы исследований ЛВЭ на серпуховском ускорителе и в сотрудничестве с ЦЕРН. Культуру обработки камерных снимков привнесли в лабораторию и в ОИЯИ в целом научные контакты с физиками и инженерами этого научного центра. Эти контакты в значительной мере способствовали внедрению в практику электронных экспериментов в режиме on-line. Я уверен, что всех знавших Ивана Васильевича не покидает ощущение, что мы остались в долгу перед этим незаурядным, достойным и мужественным человеком.

В 1956 году для постановки экспериментов электронными методами формируется коллектив, который возглавил А.Л. Любимов, один из соратников В.И. Векслера, занимавшийся ранее исследованиями космических лучей на Памирской станции. В его группу вошли М.Ф. Лихачев, Б.А. Кулаков, И.А. Савин, А.Д. Кириллов, Ю.А. Матуленко, B.C. Ставинский, В.Ф. Грушин, А. Вовенко и другие. Основным направлением ее деятельности была разработка электронных методов регистрации и идентификации частиц для предстоящих экспериментов на синхрофазотроне. Здесь создавались сцинтилляционные и черенковские счетчики, которые отлаживались вместе с электронной аппаратурой на пучках синхроциклотрона ЛЯП. Здесь же разрабатывались и исследовались газовые пороговые черенковские счетчики, поскольку в основном они могли быть использованы в будущих экспериментах на синхрофазотроне. Большое внимание было уделено простоте конструкции и технологичности при изготовлении и надежности при эксплуатации.

К 1958 году, вскоре после запуска синхрофазотрона, мной и И.С. Саитовым были сформированы каналы пучков отрицательных пионов с энергией до 8 ГэВ для облучения пропановой и ксеноновой пузырьковых камер. Это были пучки частиц максимально возможных энергий. Для наладки использовались сцинтилляционные счетчики и регистрирующая ламповая аппаратура, созданная в ЛВЭ. В.И. Векслер и И.В. Чувило очень высоко оценили эту работу как первый электронный эксперимент на нашем ускорителе. По результатам работы мной был сделан доклад на Ученом совете ОИЯИ, который впоследствии был представлен на Женевскую конференцию по ускорителям и опубликован в ее материалах.

На синхрофазотроне шли наладочные работы на пучке пионов для экспериментов на ксеноновой пузырьковой камере. С руководителем этих работ Г.М. Сташковым я согласовал вопросы использования канала и пучка не только для ксеноновой камеры, но и для других экспериментов. В результате я мог предложить И.А. Савину поставить эксперимент по измерению полного сечения взаимодействия отрицательных пионов на протонах. Была сформирована неформальная группа, и эксперимент начался. Измерения проводились разностным методом на полиэтиленовой и углеродной мишенях. В то время широкое промышленное производство полиэтилена еще не было налажено. Мне и М.Н. Медведеву пришлось заниматься размещением заказов на изготовление блоков полиэтилена с высокой степенью чистоты на Охтинском химкомбинате в Ленинграде.

Заказ на изготовление блоков чистейшего углерода был размещен И.В. Чувило в Москве на электродном заводе, производившем графит для ядерных реакторов. Согласование техусловий было поручено М.Ф. Лихачеву и мне, на наших условиях были изготовлены блоки углерода с плотностью, эквивалентной его плотности в полиэтилене. Использование такого углерода сводило к минимуму геометрические поправки при обработке полученных данных.

Поначалу подготовка и выполнение измерений полных сечений проводились под предлогом отладки аппаратуры без согласования не только с В.И. Векслером, но даже и с начальником отдела И.В. Чувило. В какой-то момент после окончания рабочего дня Иван Васильевич пришел в измерительный павильон ознакомиться с ходом работ на ксеноновой камере, которые он курировал, и увидел, что мы делаем. Нам пришлось "расколоться". С "подпольным" экспериментом был ознакомлен В. И., и с этого времени он приобрел официальный статус. Более того, В.И. предложил форсировать работы, чтобы результаты могли быть доложены на ближайшей Рочестерской конференции. Доклад был представлен. Впоследствии эксперименты по измерению полных сечений в широком диапазоне энергий пионов были продолжены, но уже без моего участия. В результате исследований было установлено, что полные сечения отрицательных пионов на водороде убывают с ростом энергии, хотя по общепринятым в то время представлениям они должны были оставаться постоянными. Обнаруженный эффект оказался очень важным для теории.

Исследования группы А.Л. Любимова методом черенковских счетчиков завершились экспериментом по упругому рассеянию положительных пионов на протонах на углы около 180о. Из пучка частиц, выводимого внутрь ускорителя, из всего спектра положительных частиц необходимо было выделять пионы, и использование черенковских счетчиков помогло решить эту непростую проблему. После первых результатов и совершенствования черенковских счетчиков аппаратура пополнилась искровыми камерами с оптическим методом регистрации, эксперименты были продолжены. Измерение сечений упругого пион-нуклонного рассеяния назад на новой аппаратуре, впервые выполненное в группе физиков, руководимой А.Л. Любимовым, стало важным направлением исследований на многих крупнейших ускорителях мира.

В.И. Векслер поддерживал в первую очередь оригинальные эксперименты, которые имели "изюминку", или их нельзя было поставить на других ускорителях. К ним с полной определенностью относятся исследования полных сечений нейтрон-протонных взаимодействий, выполненные под руководством М.Н. Хачатуряна с помощью методики черенковских счетчиков полного поглощения. Их радиаторы которых были изготовлены из стекла с большим содержанием свинца.

В.И. Векслером были поддержаны исследования поляризации в протон-протонных взаимодействиях. Работа выполнялась в основном физиками "сторонней" организации - ИТЭФ под руководством "отца русской поляризации" И.И. Левинтова. По просьбе И.В. Чувило я принял участие в этом эксперименте. После создания поляриметра нам пришлось решать очень сложную проблему: установить механику поляриметра таким образом, чтобы он независимо от перемещения всегда был нацелен на мишень, скрытую внутри камеры прямолинейного промежутка синхрофазотрона. Контроль за пучком частиц, наводимых на мишень, осуществлялся ионизационной камерой, установленной на мишени. Эксперимент был успешно завершен и доложен на Сиенской международной конференции в 1963 году.

Про многие научные результаты того времени можно уверенно сказать: они были первыми.

С открытием антипротона (Нобелевская премия по физике 1959 года) группой Э. Сегре и О. Чемберлена в 1955 году исследования с антипротонами В.И. Векслер поставил как одну из первоочередных задач. Работой по созданию аппаратуры и подготовкой экспериментов стал руководить кандидат физико-математических наук В.В. Миллер - участник Великой Отечественной войны, потерявший на фронте ступни обеих ног. К сожалению, отсутствие соответствующей аппаратуры: черенковских счетчиков и времяпролетной техники, - не позволило решить все запланированные задачи. Тем не менее на Рочестерскую конференцию 1959 года в Киеве доклад был представлен. Основной докладчик по антинуклонам Э. Сегре упомянул об этой работе в своем обзорном докладе.

Позже Владимир Иосифович организовал два направления создания каналов сепарированных частиц: первое с электростатической сепарацией и второе - с радиочастотной. Первое возглавил В.В. Миллер. Основным его помощником А.Д. Кириллов, на плечи которого впоследствии легла забота о создании и наладке практически всех каналов частиц, включая разветвленную сеть каналов для многих экспериментов. В сепарированном пучке положительных пи-мезонов была облучена 40-сантиметровая водородная камера. Имя В.В. Миллера, хорошего лыжника и страстного автолюбителя, осталось в памяти многих названием двойного поворота на шоссе около Темпов как "интеграл Миллера".

Работу по антипротонному каналу с радиочастотной сепарацией возглавил И.Н. Семенюшкин. Радиочастотный сепаратор был спроектирован и изготовлен в Ленинграде на заводе имени Коминтерна и в НИЭФА. В лаборатории под руководством К.И. Чехлова была создана система разделения ускоренного пучка протонов на несколько сгустков-банчей. Сложная аппаратура для захвата пучка в систему банчировки была настроена под руководством В.Л. Степанюка, радиочастотная аппаратура - В.А. Поповым и В.Н. Зубаревым.

Электронная аппаратура, в том числе времяпролетная техника, была создана в группе С.В. Мухина инженерами С.В. Рихвицким и Миланом Высочанским. Высочанский, сотрудник Братиславского политехнического института, специалист высочайшего класса, был душой группы. Он оставил о себе в лаборатории самые светлые воспоминания.

Моя практическая деятельность с самого начала была связана с экспериментами "электронными" и с методикой пузырьковых камер. В этой связи мне пришлось несколько раз общаться с Владимиром Иосифовичем. Сегодня трудно восстановить детали разговоров. В памяти остались только эпизоды, характеризующие некоторые черты сложного характера Векслера.

Мною был предложен эксперимент на внутреннем пучке синхрофазотрона по измерению полных сечений протон?протонных взаимодействий. Эксперимент был принят, начался этап создания экспериментальной установки. Предполагалось применить разностный метод с использованием мишеней из полиэтилена и углерода. Одним из элементов оборудования был механизм установки рассеивателей (МУР). Я предложил кинематическую схему установки разных мишеней в одном и том же положении, подобную схеме фиксации букв в пишущей машинке. Конструктором механизма и куратором его изготовления в мастерских лаборатории был И.И. Карпов. Многие детали механизма уже были готовы, когда работа приостановилась. В.И. Векслер пришел в мастерскую, чтобы ускорить изготовление отдельных деталей для ускорителя. Начальник мастерских начал жаловаться на физиков, которые загружают мастерскую ненужными работами. В качестве примера он привел механизм МУР. В. И. с присущим ему юмором спросил: "Что это за Московский уголовный розыск? Кому он нужен?" - и принял решение приостановить его изготовление. Через несколько дней он вызвал меня к себе, поинтересовался ходом работ и, извинившись, сказал, что просил только временно приостановить работу, а сейчас уже дано указание ее продолжить. Впоследствии этот механизм нами был использован в поляризационных экспериментах.

Помню и такой эпизод. Из-за ряда просчетов при конструировании пропановой пузырьковой камеры физикам пришлось отказаться от механизма расширения из восьми сильфонов и даже перенести его в другое место корпуса. Эти переделки вызвали задержку с получением рабочих фотографий на пучке отрицательных пионов синхрофазотрона. Однажды Владимир Иосифович взял нас с М.И. Соловьевым в Москву на своей машине. Мы с ним ехали в Клин с заказом на изготовление черного стекла для пропановой камеры. Во время поездки, после некоторого молчания, Владимир Иосифович обратился к Соловьеву и попросил не огорчаться по поводу разноса, который был ему устроен на партбюро лаборатории за эту задержку. Повернувшись к нам, он сказал примерно следующее: "Вы, Михаил Иосифович, поймите, что критиковать за просчеты сотрудника, который ничего не делает, совсем не интересно". Затем заметил, что Комитетом по чистой и прикладной физике принято решение провести одну из очередных Рочестерских конференции в СССР, поэтому очень важно получить возможно больше новых физических результатов. Продолжая разговор, добавил, что пересмотрел свое скептическое отношение к пузырьковым камерам. Более того, в лаборатории создается отдел специально для изготовления водородных пузырьковых камер.

Продолжая разговор, он сказал, что от молодых начинающих исследователей предложения поступают как из рога изобилия, что поддерживает хорошие идеи, но особенно тех экспериментаторов, которые эту идею способны воплотить в жизнь. Он закончил в полушутливой форме, сравнив себя с хозяином, отбирающим лишь нескольких породистых щенков из целого выводка. Хозяин оказывает помощь и поддержку тем щенятам, брошенным в воду, которые борются и сами плывут к берегу.

Возвращаясь мысленно к тому времени, отчетливо сознаешь, что В.И. Векслер оказывал молодым сотрудникам большое внимание. Владимир Иосифович подбадривал молодых физиков, когда они выступали на семинарах. Понятно, что это была забота о развитии лаборатории и науки, о ее будущем.

Вспоминаю выступления Е.Н. Кладницкой об исследованиях нейтральных K-мезонов и гиперонов в космических лучах, Б.А. Шахбазяна - о планах работы и поддержку его В.И. Векслером, молодого талантливого П.А. Авакова - об экситонной теории.

Всегда приветливый, благожелательный, подчас бесконечно терпеливый, Владимир Иосифович производил впечатление человека полного сил и несокрушимого здоровья. Его появление среди сотрудников лаборатории всегда давало заряд бодрости и полной уверенности в успехе дела. Таким он остался в нашей памяти.