Еженедельник
Объединенного института ядерных исследований
(Электронная версия с 1997 года)
Архив Содержание номера О газете На главную Фотогалерея KOI8

№ 17(3956) от 24 апреля 2009:

Версия № 17 в формате pdf (~3.8 Mb)

Защиты

Инженер, исследователь, ученый

Предстоящий в самое ближайшее время в ЦЕРН полномасштабный запуск Большого адронного коллайдера (LHC), готовность спектрометрического комплекса ATLAS (и других детекторов) к набору статистики и нарастающая активность физиков ОИЯИ не оставляют сомнений в том, что первый важный этап программы LHC завершен. Начинается эпоха экспериментов нового поколения при энергиях, ранее не достижимых в лабораторных условиях. ОИЯИ внес исключительный вклад в подготовку и реализацию названного этапа - этот вклад признается как в ЦЕРН, так и в других ведущих исследовательских центрах мира.

Мы хотим рассказать еще об одном "акте признания", пока еще нечастом в Институте, - 9 апреля наш коллега инженер-конструктор Николай Дмитриевич Топилин на заседании диссертационного совета ЛФВЭ успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук (научные руководители - академик А.Н.Сисакян и профессор Ю.А.Будагов).

Н.Д.Топилин вошел в физику высоких энергий в начале 90-х годов в составе группы профессора Ю.А.Будагова, под чьим руководством готовился эксперимент на сверхпроводящем суперколлайдере (SSC) в Далласе. После закрытия SSC-лаборатории Ю.А.Будагов возглавил в ОИЯИ создание адронного калориметра для установки ATLAS. Несколько позднее, с ростом объема работ и состава участников, соруководителем дубненской группы адронного калориметра был назначен профессор Д.И.Хубуа. Очень скоро в этой команде Н.Д.Топилин по праву стал одним из основных, а по ряду ключевых этапов и ведущим исполнителем работ. Он внес значительный личный творческий вклад в создание модульного ядерного абсорбера адронного калориметра ATLAS, давшего название его диссертации. М.Несси и А.Энрике, ведущие специалисты коллаборации ATLAS, высоко оценили личную роль Н.Д.Топилина в сооружении крупнейшего калориметрического комплекса. Столь же единодушны были и официальные оппоненты, доктора технических наук Л.В.Кравчук (ИЯИ РАН) и А.И.Филипов (ОИЯИ). Положительный отзыв поступил и из ведущей организации (НИИЯФ МГУ). За этим успехом стоят 15 лет напряженных научно-исследовательских и конструкторских работ, тщательного моделирования и всесторонних проверок, и, наконец, беспрецедентные по точности сборочные работы по сооружению калориметра в экспериментальном подземном павильоне LHC.

Калориметр принадлежит к числу важнейших и уникальных по сложности детекторов, созданных в ОИЯИ по проекту ATLAS, возглавляемому в Институте профессором Н.А.Русаковичем. Калориметр дает информацию принципиального научного значения: это энергии и направления вылета частиц и струй, что необходимо для решения практически всех главных физических задач проекта. В их число входят поиски бозонов Хиггса и проявлений существования суперсимметричных частиц, интенсивные исследования по физике c,b,t-кварков на совершенно новом статистическом уровне, проверка предсказаний теории для процессов с высокой множественностью и другие задачи.

Что же, говоря кратко, составило основу диссертации Н.Д.Топилина? Назовем некоторые из ключевых достижений. Под его руководством организованы и выполнены с применением его же программ контроля крупномасштабные работы в промышленности разных стран, завершившиеся, в частности, созданием примерно 300 тысяч стальных пластин - абсорберов. Из них, с применением специальной оснастки и прецизионного контроля, с помощью склейки, сварки и механических соединений изготовлены (в ОИЯИ) клиновидные 0,8-тонные субмодули, составленные из перемежающихся слоев пластин и "пустот" для сцинтилляторов. В Дубне же, размещая прецизионно по 19 субмодулей на мощной балке, создали 5,6-метровые, 20-тонные клиновидные модули - главные структурные элементы калориметра цилиндрической формы. Во избежание потерь в аксептансе установки модули обладают высокой степенью "плоскостности" и могут составляться очень плотно. Это качество достигнуто благодаря применению лазера для контроля поверхности.

На специальных транспортных опорах Н.Д.Топилина ("линия+точка") модули, собранные по методике диссертанта с участием В.Батусова, М.Ляблина и других специалистов, доставлены в ЦЕРН, где в подземном павильоне собраны секции адронного калориметра. Это была задача экстраординарной сложности: из клиновидных модулей надо было составить калориметр цилиндрической формы так, чтобы "заполнить" его последним, 64-м, модулем, избежав возможной драматической ситуации, когда последний модуль, попросту говоря, "не лезет" в штатную позицию. Ясно, что при значительном объеме промышленного производства, габаритах и весе модулей и размерах готового калориметра требования технического проекта по допускам становятся принципиальными, хотя их выполнение в данном случае - проблема особой сложности.

Центральная заслуга Н.Д.Топилина в том, что он создал комплексную методику контроля, проявив себя как инженер, исследователь и ученый. Внедренная им методика объединила прецизионные и измерительные процедуры с геодезическим оборудованием (теодолиты, нивелиры, электронные уровни и т. п.), специально созданную лазерную систему и оригинальные вычислительные программы. Используемые совместно, они позволили Н.Д.Топилину с учетом деформаций рассчитывать эволюцию формы калориметра по мере установки модулей. Результаты оказались поразительными - под землей, в павильоне модули сложены в цилиндр так, что зазор для последнего (в трех секциях калориметра) был проектным или лишь незначительно меньше. Но и в последнем случае Н.Д.Топилин нашел нетривиальное решение: он предположил (и оказался прав), что если фактический зазор для 64-го модуля лишь незначительно отличается от проектного, то последний своим весом раздвинет калориметр и займет штатное положение. При этом могут возникнуть лишь упругие деформации в уже собранном (порядка 1300 тонн) массиве стали. Что и было доказано экспериментально. В итоге диаметр центрального (дубненского) калориметра (8500 мм) выдержан с точностью 0,1 процента.

В практике современного физического эксперимента калориметр подобного масштаба создан впервые. Н.Д.Топилин разработал и применил единственно правильный - научно-исследовательский подход к решению сложных инженерно-технических проблем, и это убедительно показано на защите.

В заключительном слове диссертант заявил, что достигнутым он обязан многим коллегам, особо выделив прошедших "мощную выучку" в отделе Ю.А.Будагова на ГИПЕРОНе - В.Ю.Батусова, М.В.Ляблина, В.И.Коломойца, С.Н.Студенова, а также Д.Л.Демина и С.А.Юхимчука, чьи талант и мастерство помогли в решении многих проблем.

Мы желаем Николаю Дмитриевичу дальнейших успехов на новом поприще - проекте NICA/MPD, где он работает в настоящее время в качестве главного конструктора. Уверены, что его замечательные способности и солидная школа, приобретенные при реализации проекта ATLAS, сформировавшие из него серьезного ученого, найдут достойное выражение в новом, высокоприоритетном проекте в ОИЯИ.

В. БЕДНЯКОВ, Д. ХУБУА


 Редакция Веб-мастер