Коллектив и его дело

Проект АТЛАС: завершен важный этап

В Лаборатории ядерных проблем успешно завершен большой объем работ по производству субмодулей – составной части модулей барреля адронного калориметра установки АТЛАС. Собрано 308 субмодулей. За этими сухими цифрами стоит огромный и длительный труд большого коллектива.

После закрытия проекта SSLab в США в начале 1994 года в Дубну приехал руководитель проекта адронного калориметра установки АТЛАС Марцио Несси, (в настоящее время технический координатор АТЛАСа). Он выступил на семинаре с сообщением о проекте и предложил участвовать в коллаборации. К этому времени руководителем работ по всему проекту АТЛАС был назначен Н.А.Русакович, а руководство работ по созданию барреля адронного калориметра было поручено начальнику научно-экспериментального отдела множественных адронных процессов (НЭОМАП) Ю.А.Будагову.

По согласованному плану ЦЕРН (АТЛАС, TileCal) и ЛЯП ОИЯИ нам нужно было изготовить прототип субмодуля адронного калориметра АТЛАС. В 1994 году ЛЯП ОИЯИ с помощью цеха опытно-экспериментального производства (руководитель В.Г.Сазонов) и ОП ОИЯИ (руководитель В.И.Данилов) изготовил на координатных и фрезерных станках детали субмодуля (так называемые спейсерные и мастерные пластины), причем, точность изготовления должна была быть по габаритам не менее 200 микрон, а по взаимному расположению отверстий и их диаметру порядка 100 микрон.

Задача была выполнена успешно: так называемый прототип субмодуля N 5, собранный в Дубне, оказался лучшим по параметрам и, главное, по точности изготовления среди субмодулей, собранных в других странах коллаборации. Таким образом, мы успешно вошли в коллаборацию АТЛАС, и перед нами встала новая задача - организация массового производства. Нашими конструкторами (В.М.Романов, Н.Д.Топилин, В.А.Уткин) вместе с коллегами из Аргонны, Барселоны, Польши и ЦЕРН были рассмотрены различные варианты субмодулей, из которых в будущем должны были создаваться модули барреля адронного калориметра (TileCal), а также способы производства деталей субмодулей (спейсерные и мастерные плиты). НЭОМАП начинает разработку необходимой технологии по производству спейсерных пластин, вместо чисто механической обработки, которая занимает слишком много времени и не всегда обеспечивает необходимую точность. Экспертами (В.М.Романов, Б.А.Аликов, Ю.Ф.Ломакин, М.В.Ляблин и другие) был выбран так называемый лазерный крой. Были изучены несколько форм по лазерному резанию металла (толщина 4.05 мм), выбрана фирма в Санкт-Петербурге, которая могла обеспечить необходимую точность. На этой фирме были изготовлены так называемые “спейсеры” для нулевого модуля, который был собран в ЛЯП ОИЯИ с помощью бригады ЦОЭП, в присутствии представителей Барселоны (Испания), Праги (Чехия), ЦЕРН и ОИЯИ в апреле 1996 года. Этот модуль вместе с пятью прототипами субмодулей неоднократно облучался на пучке ускорителя ЦЕРН импульсами электронов, адронов и мюонов с энергией от 10 до 300 ГэВ, для проверки отклика калориметра и определения энергетического разрешения.

В дальнейшем, в ходе неоднократных инженерных совещаний, была определена конструкция субмодуля как основного “строительного материала” создаваемого модуля. Исходя из полученного конструкторского решения, была определена конечная геометрия мастерных и спейсерных пластин, и после этого ОИЯИ было поручено изготовить 40800 мастерных пластин и 20400 наборов из 12 спейсерных пластин. Они требовались для производства необходимого количества субмодулей, чтобы собрать 65 модулей адронного калориметра АТЛАС (по 309 субмодулей для Праги, Пизы, Протвино и 308 субмодулей для Дубны, причем, из них 65 – спецсубмодулей).

В 1998 году ОИЯИ заключил контракт с заводом ЗТС (Дубница-над-Вагом, Словакия) и МТЗ (Минский тракторный завод, Беларусь) на производство мастерных и спейсерных пластин способом штамповки. Штамп для изготовления мастерных пластин был сделан в Аргонне (США) и доставлен на завод “Татра”, где и были изготовлены с высоким качеством вышеупомянутые мастерные пластины. Контроль качества выполнен на предприятии Д.-Н.-В. (Словакия). На МТЗ было изготовлено 12 типов штампов для спейсерных пластин, причем, контроль качества осуществлял ОИЯИ. На заводе непрерывно находились сотрудники нашего отдела, которые измеряли каждую 600-ю пластину в процессе штамповки и выдавали необходимые рекомендации на корректировку штампов. В процессе производства каждый штамп необходимо было дорабатывать два-четыре раза из-за износа режущих кромок. Каждая доработка штампов выполнялась в течение суток.

Работа по совершенствованию конструкций субмодулей продолжалась вплоть до объявления начала массового производства субмодулей на каждом участке коллаборации. Массовое производство началось весной 1999 года. Но, даже имея “добро” на массовое производство, мы получили изменения в чертежах в процессе производства субмодулей.

С помощью конструкторов В.И.Романова и Н.Д.Топилина, руководства и бригады монтажников ОП ОИЯИ была разработана и создана технологическая линия сборки субмодулей. Следует отметить высокую квалификацию рабочих и технологов ОП, выполняющих эту работу, ведь необходимая точность изготовления 800 кг изделий должна быть не хуже 200 микрон. В ОП бригадой сборщиков под руководством Н.Новоженина и В.Удовиченко и мастеров ОП А.Ф.Юрчака и И.Е.Гурова все 308 субмодулей были собраны в срок (к середине 2001 года) и с хорошим качеством. К концу 2001 года практически все стандартные субмодули, собранные в ОИЯИ, вошли в собираемые (также в ОИЯИ) модули.

Таким образом, при постоянной поддержке дирекций ОИЯИ, ЛЯП и руководства ОП успешно завершен важный этап по созданию адронного калориметра установки АТЛАС.