ОИЯИ-50: страницы истории
Э. Н. Цыганов
Эксперименты с изогнутыми кристаллами
(Окончание. Начало в N5-6,7,8.)
В этой работе участвовало много новых людей, о которых я вспоминаю с большой благодарностью. В частности, к этому времени в нашей группе надолго появился Коля Зимин, активный участник наших дальнейших работ. Приятно вспомнить, что в процессе этого эксперимента все технические службы ускорителя были на нашей стороне.
Одна почти комическая (по крайней мере, для меня) деталь. Как раз в это время в Государственном комитете по делам изобретений и открытий СССР проходило рассмотрение нашего предложения на открытие явления отклонения заряженных частиц высоких энергий изогнутыми кристаллами. Вердикт был - отказать, так как в этих результатах не содержится элемента новизны. Наверно так оно и есть... Но все-таки это как-то напоминало Козьму Пруткова: "Если у тебя спрошено будет: что полезнее, солнце или месяц? - ответствуй: месяц. Ибо солнце светит днем, когда и без того светло; а месяц - ночью..."
В 1988 году Мухамед Бавижев со своей группой осуществил вывод пучка изогнутым кристаллом из ускорителя У-70 в Серпухове. На конференции по физике высоких энергий в Далласе в 1992 году директор ЦЕРН профессор К.Руббиа доложил о выводе пучка из ускорителя SPS изогнутым кристаллом как об основном результате ЦЕРН за этот год. Эффективность вывода составила 30 процентов. Я помню, как во время аплодисментов двухтысячной аудитории физиков я чуствовал себя юбиляром, хотя никто и не обращал на меня внимания. В 1994 году я принял участие в выводе пучка изогнутым кристаллом из Тэватрона Фермилаб. Сейчас на очереди применение изогнутого кристалла на LHC в ЦЕРН.
При выводе пучка (или гало пучка) из ускорителя с помощью изогнутого кристалла основную трудность представляет собой первичный заброс частицы в тело кристалла, минуя разрушенную кристаллическую структуру на его поверхности. Саша Таратин, с которым мы сотрудничали еще с 1977 года, предложил использовать для этого так называемое "кристаллическое зеркало". Эта тонкая кристаллическая фольга осуществляет первичный "удар" по частице, забрасывая ее в тело изогнутого кристалла. Мы с Таратиным провели в 1995 году моделирование процесса для Тэватрона, где показали, что таким образом можно достичь эффективности вывода до 99 процентов, опубликовали этот результат в журнале Nuclear Instruments and Methods.
В 1996 году по предложению Серпухова (ИФВЭ) группе физиков, включая меня, Президентом Российской Федерации была присуждена Государственная премия в области фундаментальных исследований за цикл работ по выводу пучков из ускорителей с помощью изогнутых кристаллов. Не обошлось и без курьезов. Так, в число соискателей вначале не попал М.Бавижев, который начал эти работы в ИФВЭ и осуществил первый вывод пучка из У-70. Недавно я встретился с человеком, который оформлял документы на эту госпремию, воспользовался случаем и спросил: "Почему вы вначале не включили Бавижева в число участников этой премии?" Я получил совершенно неожиданный ответ: "А мы и вас вначале не включили". "А это почему?" - удивился я. - "А так нам сказали в Госкомитете". Чудны дела твои, господи...
Летом 1996 года я думал - вот, выхожу я получать золотую медаль лауреата РФ из рук Ельцина. Что ему успеть сказать в двух словах? Ну, по-нашему, по-русски... Про Беловежскую Пущу и далее. Ничего, как-то обошлось без этого...
В марте 2005 года по приглашению Уолтера Скандале и Джузеппе Фидекаро я выступил в ЦЕРН с докладом о первых экспериментах с изогнутыми кристаллами на совещании, которое было посвящено применению изогнутых кристаллов на LHC. На совещании присутствовало около 120 человек. Какая-то была странная мысль - ведь это я вас всех породил. Впечатлили достижения Серпухова - семь раздаточных пучковых станций с использованием изогнутых кристаллов, эффективность вывода до 85 процентов. Филигранная обработка изогнутых кристаллов в Гатчине и в университете города Феррара (Италия). Использование изогнутого кристалла в эксперименте ЦЕРН NA48 по исследованию СР нарушения в экспериментах с KL и KS мезонами. Каналирование тяжелых ионов с энергией десятки ТэВ в изогнутых кристаллах на комплексе RHIC. Предложения по выводу пучка протонов 7 ТэВ с помощью изогнутых кристаллов из LHC для эксперимента LHС-B. Предложение об использовании изогнутых кристаллов для калибровки калориметров в эксперименте CMS. И так далее. Основной задачей совещания было выработка основных параметров коллимирующего устройства на основе изогнутых кристаллов для защиты ускорительного комплекса LHC и экспериментов на встречных пучках от "распухающего" гало пучка. Использование обычных коллиматоров при этих энергиях неэффективно и связано с большими техническими трудностями. В настоящее время предварительная отработка этой методики ведется на Тэватроне. Недавно группа Николая Мохова продемонстрировала таким способом уменьшение фона в коллайдерном эксперименте в Фермилаб в пять раз.
Конечно, изогнутый кристалл - это лишь небольшой эпизод в физике. На фоне тех процессов, которые сейчас происходят в нашей стране и в "ближнем зарубежье", сама наука отошла на второй (десятый?) план. Когда я в 1950 году проходил собеседование при поступлении на физтех МГУ, преподаватель спросил меня: "Почему вы хотите поступить на специальность "строение вещества"?" Я ответил: "Хочу делать бомбу". Мне долго казалось, что это чувство, близкое к клятве - "Никто не увидит нас больше слабыми!" - никогда не исчезнет. Как сказал поэт - "Не забыть бы тогда, не простить бы и не потерять..." Далеко смотрел Володя Высоцкий. Не получилось. Пришло другое, молодое поколение, и при смене поколений что-то треснуло, что-то оказалось потерянным. Очень хочется верить, однако, что "все образуется".