ОИЯИ-50: страницы истории

(Продолжение. Начало в №5-6.)

В общем, дирекция ОИЯИ приняла решение провести наш эксперимент. Необходимо было определить место на пучке синхрофазотрона. Несколько вариантов пришлось отбросить - слишком тесно. И тогда главный инженер ЛВЭ Леонид Григорьевич Макаров предложил нам разместиться в еще недостроенном экспериментальном корпусе 205: "Ну и ничего, что недостроен. Электричество мы вам пробросим, пучок пошлем, а больше вам ничего и не нужно. Зато сколько места - гектар под крышей! Крыша надежная, окна застекляем. Нет крана - ваше оборудование внесете на руках. Нет отопления - электроника только лучше будет работать. С туалетом вопрос решим. Действуйте! А заодно мы отрапортуем, что корпус передан физикам в эксплуатацию".

Идея оказалась неплохой. В ноябре 1978 года мы сдали установку в эксплуатацию, в декабре состоялся первый сеанс на выведенном пучке протонов. Пучок с энергией 8,4 ГэВ был еще не полностью сформирован, потому что в корпусе 205 не было никаких магнитных элементов - нет воды, но это были мелочи жизни. Более существенной трудностью оказался холод. На улице было -20 градусов с ветром. Чтобы работать в экспериментальном домике, пришлось поставить 11 масляных нагревательных батарей. Это было все, что мы могли собрать в ЛВЭ. В этом помог Юрий Михайлович Попов, заместитель директора ЛВЭ. Работа по монтажу установки проводилась в зимних условиях. В экспериментальном павильоне было тоже -20 градусов, но, правда, без ветра. Вспоминались рассказы моей двоюродной сестры о том, как их семья в 1941 году эвакуировалась вместе с заводом "Арсенал" из Брянска в Усть-Катав (Казахстан), где завод начал работать под открытым небом и выпускал пушки. А у нас все-таки была крыша над головой!

Нужно сказать, что эксперимент оказался совсем не таким простым, каким он мне представлялся вначале. Пучок, выделяемый системой сцинтилляционных счетчиков, надо было "вложить" в кристалл с точностью лучше десятых долей миллиметра. Володя Авдейчиков "оживил" начальную (неизогнутую) секцию кристаллической пластины кремния высокой чистоты, изготовив из нее полупроводниковый детектор. Комбинируя запуски дрейфовых камер от различных счетчиков и используя информацию от полупроводникового детектора, по восстановленным трекам частиц (тут хорошо сработали команда Иосифа Иванченко, Джон Фелпс из Олбани, штат Нью-Йорк) мы могли с высокой точностью совмещать элементы установки. Полупроводниковый детектор, встроенный в кристалл, позволял отбирать частицы, захваченные в процесс каналирования, по малой величине ионизационных потерь. Прецизионный гониометр, "чудо техники" из университета в городе Олбани, позволял ориентировать кристалл в двух измерениях с точностью 0,001 градуса.

Кстати, о кремнии. Удержать частицы с энергией 8,4 ГэВ в режиме каналирования на длине несколько сантиметров - совсем непростая задача. При более высоких энергиях она существенно облегчается. Тем более пугала проблема этих возможных дополнительных дислокаций из-за изгиба кристалла. Нужен был особо чистый бездислокационный кремний. И при разрезке кристалл требовалось особо точно ориентировать, используя рентгеновскую установку. Нам говорили, что это можно сделать только на фирме "Wacker" в ФРГ, это будет долго и весьма недешево. Но у нас были друзья в Харькове, друзья в Зеленограде, и готовые изделия высокого качества мы получили очень быстро. Способность Славы Головатюка находить и убеждать нужных людей оказалась просто феноменальной.

Обсуждение первых результатов экспериментов по отклонению пучка в ЛВЭ.

Мы изгибали кристалл двухмиллиметровой толщины довольно примитивным трехточечным устройством, работая обычной отверткой. По лазерному лучу отогнули кристалл на 0,5 миллирадиана - и пучок отклонился! 1 миллирадиан - идет! 3 миллирадиана - идет! 4 миллирадиана! Победа! Отклоняем пучок высоких энергий просто отверткой!

При попытке выставить угол изгиба 6 миллирадиан образец сломался. Поставили более тонкий кристалл, изогнули его до 12 миллирадиан, после чего сломался и он. Взяли еще более тонкий кристалл, выставили угол изгиба 26 миллирадиан. А эффект пропал... Отклоненного пучка нет!

Первая мысль была - эти самые проклятые дислокации! Через пару минут - да нет же, это мы, наверно, просто вышли пучком за пределы нашей аппаратуры. Так и есть - вышли за пределы последнего запускающего счетчика. Отключили его, он был не очень "обязательный". Есть 26 миллирадиан! Магнитное поле, необходимое для такого отклонения, составляет около 80 Тесла.

При попытке увеличить угол изгиба сломался и этот образец. Переставили аппаратуру для регистрации угла 45 миллирадиан, поставили последний, самый тонкий полумиллиметровый кристалл. Вдруг - удар грома, и все встало. Молния попала в кабель, который соединял нас с ЕС-1040 в третьем физическом корпусе ЛВЭ. Кабель-то шел по деревьям... На дворе, оказывается, был уже июнь. У нас выгорела аппаратура связи с ЭВМ. Адам Форыцкий починил первый блок регистров. Выяснилось, что выгорел и второй каскад. Починили второй каскад, выяснилось, что неисправен и следующий.

И тут наступило утро. Нет, это не про Шахерезаду, это закончился сеанс ускорителя. Каждый физик знаком с этим чувством конца сеанса, которое очень напоминает чувство преждевременной и грубой разлуки. Тем не менее, сеанс закончился нашей убедительной и полной победой.

(Продолжение следует)