Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ г. Дубна 6–11 февраля 2012 г. Объединение молодых учёных и специалистов Шестнадцатая научная конференция молодых учёных и специалистов ОИЯИ г. Дубна, 6 – 11 февраля ...»

-- [ Страница 2 ] --
Для исследования легких WIMP в ОИЯИ создан детектор с низким энергетическим порогом. По массе детектор сопоставим с коаксиальными HPGe-детекторами (сотни грамм), а его энергетическое разрешение и порог регистрации близки к значениям, характерным для маленьких HPGe рентгеновских детекторов. Представлены результаты первых тестов детектора в подземной лаборатории LSM в рамках эксперимента по прямому поиску частиц темной материи EDELWEISS-2.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ





We present our measurement of charm dimuon production in neutrino-iron interactions based upon the full statistics collected by the NOMAD experiment, providing the largest charm dimuon sample currently available. We have used the new neutrino induced charm dimuon data of the NOMAD experiment to make more accurate estimation of the parameters governing the parametrizations of strange sea and charm production through the global PDF analysis. We have also improved an accuracy for the charm quark fragmentation parameter in the Collins-Spiller fragmentation scheme. We have proposed a new scheme of phenomenological analysis of the world data on hadron semi-inclusive production in order to extract the quark and diquark fragmentation functions in a model independent way. We nally discuss possible phenomenological application of our precise measurement of cross-sections of the charm particle productions in neutrino interactions for calculations of muon neutrino uxes produced in the atmosphere via a nuclear cascade.


Neutrino and anti-neutrino induced charm production can be used to extract the strangequark parton distribution function (PDF) and to improve the knowledge about the transition to heavy quarks. In particular, the threshold behavior associated with the charm production is crucial for the extraction of sin2 W from neutrino deep inelastic scattering (DIS) data. In NuTeV analysis for sin2 W measurement [1] it was shown that uncertainty of the strange quark PDF’s takes more than half of total (experimental statistical, experimental and theoretical systematical) uncertainties. Furthermore, the strange quark Work is partially supported by JINR grant, CERN fund, RFBR grant, Russian Federal Targeted Program “Research and Research-Human Resources for Innovating Russia”.

samoylov@nusun.jinr.ru Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ PDF’s make a big contribution to multiplicity of strange particles in pp collisions and a better understanding of the inclusive charm production cross-section is important for the background determination of the experiments aiming at the study of µ oscillations.

In the case of muon neutrino scattering, the underlying process is a neutrino chargedcurrent (CC) interaction with a s- or d-quark, producing a c-quark that fragments into a charmed hadron. The charmed hadron may decay semi-leptonically producing opposite sign dimuons through the process µ s µ c µ µ+ X. Similarly, a muon anti-neutrino can interact with a s- or d-quark, producing a c-quark that fragments into a charmed hadron, again leading to a nal state with two oppositely charged muons. All the available charm dimuon data are presented in the Table 1. Our analysis based on NOMAD experiment described in details at [2] has the largest statistics and the lowest energy threshold.

Table 1. Summary of existing measurements of charm dimuons in neutrino interactions.


We measure the ratio of the charm dimuon cross-section to the inclusive CC cross-section, as a function of the kinematic variables:

The ratio Rµµ provides a large cancellation of all systematic uncertainties aecting both the numerator and the denominator. Moreover, the energy dependence of the rate provides information on the charm mass. We applied two main cuts: leading negative muon requirement to reject anti-neutrino background, the transverse momentum of the current muon Pµcc larger than the transverse momentum of the secondary muon Pµc ; four-momentum transfer squared Q2 greater than 1 GeV2 /c2, in which we can reliably calculate the crosssections within the parton model. Other details of the analysis are described in [2].

Figure 1 presents the nal ratio Rµµ between charm dimuon and inclusive µ CC cross-sections, as a function of the visible neutrino energy and scaling variable x-Bjorken.

Figure 1. Final ratio Rµµ between charm dimuon and inclusive µ CC cross-sections as a function of the visible neutrino energy (left) and scaling variable x-Bjorken (right).

Both statistical and systematic uncertainties are shown and a bin centering correction due to NOMAD ux has been applied. The solid curves represent the result of an analytical calculation fully independent from NOMAD data and based upon cross-section model [3].

A comparison with previous measurements is also given for completeness.


The NOMAD dimuon results preliminary applied in Alekhin PDF’s t scheme [3] shown in Fig. 2. The x-dependence of the strange quark distributions is paramertized in sea form xs(x, µ) = As xas (1 x)bs at the starting value of the QCD evolution µ = 3 GeV. While the global t including NOMAD dimuon data consists of the one with NuTeV+CCFR only, t uncertainties improved at least by factor two.

Figure 2. Left panel: global analysis t describing in [3] for C-even combination of the strange sea for dierent dimuon data sets: NuTeV+CCFR – ±1 band (solid curves), Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ We can also extract the charm quark mass mc in M S scheme [4] and strange sea suppression factor s = (S + S)/(U + D) [3], tune parameters for semileptonic branching ratio Bµ = a/(1 + b/E ) [3] and charm quark fragmentation in Collins-Spiller (CS) scheme [5] (see tables 2).

Table 2. Part 1: Charm production parameters obtained from dierent global PDF ts with MS running mass [4]. Part 2: Coecients of the function Bµ (E ) and CS fragmentation parameter obtained from dierent data sets.

Finally, the Baikal experiment may be interesting in the prediction of cross-sections of charm particle production in atmospheric nuclear cascade with generation of the muonic neutrino. In collaboration with N.Budnev and S.Sinegovsky from ISU and API (Irkutsk) we plan to calculate neutrino ux prediction for dierent zenith angles using parameterization of the spectrum of primary cosmic rays in wide energy interval (including “knee” region).


[1] G. P. Zeller et al. [NuTeV Collaboration], Phys. Rev. D 65, 111103 (2002).

[2] R. Petti and O. Samoylov, PEPAN Letters, V.8 No 7, 775-761 (2011).

[3] S. Alekhin, S. A. Kulagin, R. Petti, Phys. Lett. B675, 433-440 (2009).

[4] S. Alekhin and S. Moch, Phys. Lett. B 699, 345 (2011) [5] P. D. B. Collins and T. P. Spiller, J. Phys. G G 11, 1289 (1985).

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ




взаимодействиям заряженных лептонов и (анти)нейтрино с нуклонами. Исследуется новый модельно-независимый метод измерения функций фрагментации кварков и остатка нуклона (фрактурных функций). Исследованы результаты моделирования процессов e+e+/X при помощи Монте Карло генератора Pythia.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



Куратор секции:

к.ф.-м.н. А.О. Сидорин Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


1 Азарян Николай Сергеевич, ЛЯП ОИЯИ 2 Галимов Артём Рафаэлевич, ЛФВЭ ОИЯИ 3 Загер Валерий Борисович, ЛЯР ОИЯИ 4 Кудашкин Алексей Васильевич, ЛФВЭ ОИЯИ 5 Кудашкин Иван Васильевич, ЛФВЭ ОИЯИ 6 Панфёров Константин Сергеевич, ЛФВЭ ОИЯИ 7 Пивин Роман Владимирович, ЛФВЭ ОИЯИ 8 Рудаков Александр Юрьевич, ЛЯП ОИЯИ 9 Тузиков Алексей Васильевич, ЛФВЭ ОИЯИ 10 Филатов Георгий Александрович, ЛФВЭ ОИЯИ 11 Шурхно Николай Алексеевич, ЛФВЭ ОИЯИ Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


N.S. Azaryan1, M.A. Baturitsky2, Yu.A. Budagov1, V.V. Glagolev1, D.L. Demin1, I.N. Kizhlai3, S.V. Kolosov3, A.A. Kurayev3, T.L. Popkova3, A.O. Rak3, A.K. Sinitsyn3, National Scientific and Educational Center of Particle and High Energy Physics, Belarusian State University of Information Technology and Radio Electronics,


In 2003, more than 2700 scientists from around the world signed a published statement Understanding Matter, Energy, Space and Time: the Case for the Linear Collider [1]. The statement made clear the undisputed worldwide consensus that the next energy frontier machine after the Large Hadron Collider should be an electron-positron linear collider with an initial centre-of-mass energy reach of 500 GeV, upgradable to 1 TeV. In the same year, the International Committee for Future Accelerators commissioned the International Technology Review Panel to select from the then competing acceleration technologies a single technology that would be the basis for an international design effort towards a truly global project. The following year, 2004, the ITRP recommended to ICFA that the 1.3 GHz superconducting radiofrequency technology developed by the TESLA collaboration [2] should form the basis for the design of the International Linear Collider.

Since 2007 Joint Institute for Nuclear Researches officially jointed to ILC project and proposed Dubna area as a site for ILC accelerator [3]. Nowadays a series of works are fulfills in JINR laboratories, and one of them is aimed on the creation of the series of superconducting niobium cavities in collaboration with the leading research centers of the Republic of Belarus.


The accelerating gradient in the ILC main linac is supplied by over 16000 9-cell superconducting RF cavities, grouped into approximately 12.6 m long cryomodules. Another Work supported by JINR grant for young scientists azaryan@jinr.ru Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ ~1200 9-cell cavities provide acceleration in the sources and bunch compressors. The baseline cavities use the TESLA design developed at DESY.

The fundamental advantage of superconducting cavities is the extremely low surface resistance of about 10 n at 2 K. The typical quality factors of normal conducting cavities are 104-105 while for superconducting cavities they may exceed 1010, thereby reducing the RF losses by 5 to 6 orders of magnitude. In spite of the low efficiency of refrigeration there are considerable savings in primary electric power. Only a tiny fraction of the incident RF power is dissipated in the cavity walls, most of it is either transferred to the beam or reflected into a load.

Cause of significant progress in the manufacturing technologies accelerating gradients in niobium cavities reach extremely high values – nowadays up to 50 MV/m.

The normal-conducting accelerating structures are based on high frequency structures (6 to 30 GHz), while the superconducting TESLA-type cavity employs the comparatively low frequency of 1.3 GHz. The high conversion efficiency from primary electric power to beam power (about 20%) in combination with the small beam emittance growth in low-frequency accelerating structures makes the superconducting option an ideal choice for a highluminosity collider.

Application of this cavities is not limited to ILC tasks, and due to its unique features accelerators based on superconducting niobium cavities are used in many fields of science and technology. First of all in basic researches of microworld physics on the accelerated particles beams and on the secondary beams, like ILC and ProjectX.

The low frequency of 1.3 GHz permits the acceleration of long trains of particle bunches with very low emittance making a superconducting linac an ideal driver of a free electron laser like FLASH and XFEL.

Of course, these accelerators will be widely used and applied applications, such as condensed matter researches, material science, accelerating medicine, radiobiology, etc.

Should also indicated that in the present superconducting linear accelerators are the main perspective for a safe and environmentally friendly nuclear fuel cycle on driven subcritical reactors – so called Accelerator Driven Systems.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Application superconducting cavities for particle accelerators is a very perspective area of accelerator technics, and JINR as one of the largest accelerator centers should take part participate in the development of this technology.


Previously the calculations of single-cell cavity were made [4]. Were defined the optimal shape of the half-cell of the cavity which provide maximum accelerating gradient on the cavity axis with minimal electric and magnetic field on the surface. The numerical recipes for calculations of superconducting cavity are also described in [4]. In this paper the results of simulations of nine-cell cavity are presented.

Fig. 1. Distribution of electric field in nine-cell cavity on different oscillation modes.

First of all simulation code for calculation of electrical characteristics of multi-cell cavity with the ability to find and research the higher order modes of electromagnetic oscillations has been developed. The obtained distributions of electric field along the cavity axis on Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ different oscillation modes are presented on Fig.1. The geometry of end half-cells was corrected to achieve the flatness distribution of amplitude of the electric field in each cell.

The resonance frequencies of the structure and the amplitude of axial electric field in the individual cells are [5]:

where p - cell number, q - mode number, N=9 – number of cells, kcell – coefficient of cellto-cell coupling which depends on iris diameter.

Presented results are similar to (1) and Parameter ILC requirements [7] Calculation results to experimental measurements of nine-cell characteristics are presented in Table 1. Bpeak/Eacc 4.26 mT/MV*m 4.731 mT/MV*m


[1] “Understanding Matter, Energy, Space and Time: The Case for the Linear Collider”, A summary of the scientific case for the e+e- Linear Collider, representing a broad consensus of the particle physics community, April 2003, http://physics.uoregon.edu/~lc/wwstudy/lc_consensus.pdf [2] F.Richard, J.R.Schneider, D.Trines, A.Wagner, “TESLA Technical Design Report”, [3] A.Dudarev et. all, “Dubna Site Investigation - An Evaluation of a Proposed Site for the International Linear Collider near Dubna, Moscow Region, Russia”, ILCREPORT-2010-026, 2010.

[4] N.S. Azaryan et al., “Computation of Single Cell Superconducting Niobium Cavity for Accelerator of Electrons and Positrons”, Physics of Particles and Nuclei Letters, vol.

[5] A.W.Chao and M.Tigner, “Handbook of Accelerator Physics and Engineering”, 1999.

[6] P. N. Ostroumov et all, "Application of International Linear Collider superconducting cavities for acceleration of protons", Phys. Rev. ST Accel. Beams, 2007, N.10, p.120101-1 – 120101-4.

[7] ILC Reference Design Report, 2007.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


В.Б. Загер, А.И. Крылов, В.А. Скуратов, Ю.Г Тетерев


Для измерения энергии тяжелых ионов на ускорителе МЦ-400, было разработано специальное оборудование и программное обеспечение, позволяющее измерять время пролёта ионов, запоминать данные в базе данных и отображать в реальном времени энергию пучка ускорителя.


Для измерения энергии тяжелых ионов был использован метод времени пролета. Для измерения времени пролёта частиц используется три детектора, причем первые два установлены впереди по ходу пучка в одной и той же перпендикулярной ему плоскости, а третий на некотором известном базовом расстоянии от первых. Сигналы с детекторов направляются к специально разработанному (Рис. 2) двухканальному время цифровому преобразователю SmartTDC-01. Сигнал с одного из двух детекторов, стоящих впереди по ходу пучка, задает команду «старт» преобразования, а сигналы оставшихся - «стоп». Связь ВЦП с компьютером, установленным за пределами зала ускорителя, осуществляется по кабелю Ethernet.

дискриминатор HAMAMATSU.

Базовое расстояние между детекторами на данной установке составило 1583 мм.

Сигнальные кабели с детекторов имеют строго одинаковую длину, чтобы временная задержка сигнала в обоих каналах измерения была одинакова.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Время-цифровой преобразователь SmartTDC-01 – универсальный двухканальный время-цифровой преобразователь.

Это завершённое многофункциональное и широкодиапазонное устройство хорошо подходит как для промышленных приложений, так и для научных исследований.

Основанный на микросхеме TDC-GP1 фирмы Acam mess electronic GmbH (Германия) модуль может работать в нескольких режимах измерения, устанавливаемых с использованием программного обеспечения.

SmartTDC-01 имеет два канала измерения с базовым разрешением 15 бит. Оба канала отрабатывают общий «Старт» и до четырёх «Стоп» команд.

Основные свойства:

два канала измерений с разрешением до 250 пс, одноканальное измерение с четыре события на канал измерения, возможность непрерывной работы без два диапазона измерений от 3 нс до 7,6 мкс и от 60 нс до 200 мс;

диапазон опорных частот от 500 кГц до 35 МГц.

Более подробно об эксплуатационных свойствах и программном обеспечении используемого ВЦП описано в работе [7].


Время измерения энергии занимает 1-2 минуты. Методика позволяет в полной мере удовлетворить требованиям, предъявляемым при тестировании электронных изделий.

При необходимости точность измерения энергии пучка может быть улучшена за счет снижения систематической ошибки путем использования дискриминатора со следящим порогом и увеличения базового расстояния.


Разработана методика измерения энергии пучка ускоренных ионов низкой интенсивности. Методика основана на измерении времени пролета базового расстояния микробанчем пучка. В качестве детекторов использованы сцинтилляционные счетчики, которые устанавливаются на периферии сканируемого пучка. Измеряется временной спектр с помощью время цифрового преобразователя, на вход которого приходит команда «Старт» с детектора, стоящего в начале пролетной базы, а команда «Стоп» - в Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ конце. Работоспособность методики испытана путем сравнения результатов измерения энергии с результатами расчета при пропускании пучка ускоренных ионов через поглотители различной толщины. Точность измерения энергии оценивается не хуже, чем ± 3 %. Время измерения 1-2 мин.


[1] V.A.Skuratov, V.S.Anashin, A.M.Chlenov, V.V.Emeliyanov, B.N.Gikal, I.V.Kalagin, Yu.G.Teterev, G.G.Gulbekyan, Roscosmos Ion Beam Line for SEE Testing at U400M FLNR JINR Cyclotron [2] Test Procedures for the Measurement of Single-Event Effects in Semiconductor Devices from Heavy Ion Irradiation. EIA/JEDEC STANDARD, EIA/JESD57.


[3] Ю.Г. Тетерев, Г.А. Кононенко ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2011, № 4, с. 148–152, Instruments and Experimental Techniques, 2011, Vol. 54, No.

[4] Wolf B., “Handbook of ion sources”, CRC Press, 1995.

[5] M. Kisielinski and J. Woitkowska, Nukleonika, 2007,52(1), pp. 3-5.

[6] G.G. Gulbekian, B.N.Gikal, I.V. Kalagin, V.I. Kazacha, A. Gall. A System for Beam Diagnostics in the External Beam Transportation Lines of the DC-72 Cyclotron [7] V. Zager, A. Krylov. High performance TDC module with Ethernet interface.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



ЛФВЭ им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, ОИЯИ, г. Дубна, Россия


В рамках подготовки проекта NICA и экспериментов с выведенными пучками Нуклотрона, представлена разработка перспективной системы диагностики циркулирующих пучков на основе микроканальных пластин (МКП). Разработанный и созданный прототип детектора позволяет проводить измерения в диапазоне интенсивностей, который не перекрывается существующими средствами измерений.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



ЛФВЭ им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, ОИЯИ, г. Дубна, Россия


В докладе предложено решение проблемы диагностики многофазных потоков для ускорителей (тема 1107) и нефтегазовой промышленности (тема 1110). В частности, изложена методология создания гелиевых двухфазных расходомеров для всего диапазона паросодержаний от 0 до 100% и определены их метрологические характеристики. Представлен уникальный расходомер 2-х фазных потоков водорода, который используется в Национальном Космическом Центре Индии, г. Тривандрум. На основе опыта, полученного при создании криогенных двухфазных расходомеров, разработан и экспериментально проверен теоретико-эмпирический алгоритм обработки сигналов с 3-х компонентного расходомера «нефть-вода-соль», работающего с обратными эмульсиями (вода в нефти). Полученные результаты удовлетворяют ГОСТ 8.615-2005. Также разработан довольно сложный теоретико-эмпирический алгоритм обработки сигналов с 4-х компонентного расходомера «нефть-вода-соль-газ» для смесей обратных эмульсий с попутным газом. Представлено выборочное сравнение результатов расчётов с экспериментами, что подтверждает адекватность найденного подхода. Кроме того, показаны пути адекватного решения задачи для случая прямых эмульсий (нефть в пластовой воде с газом) с применением ядерно-физических методов.

На основе полученного опыта работы могут быть созданы многоканальные системы диагностики любых сверхпроводящих установок, в частности, ускорителей заряженных частиц и их детекторов.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ





В Объединённом Институте Ядерных Исследований в Лаборатории Ядерных Проблем им. В.П. Джелепова на стенде «Рекуператор» проводится эксперимент по измерению коэффициента вторичной электрон-электронной эмиссии (КВЭЭ) с образцов, покрытых нитридом титана (TiN2). Эта работа связана с проблемой образования электронных облаков (ЭО) в вакуумных камерах ускорителей, что существенно ограничивает интенсивность циркулирующего пучка. Решение этой проблемы практически важно для проекта NICA. Результаты эксперимента по измерению КВЭЭ позволят выбрать наиболее подходящий материал покрытия вакуумных камер. В данном эксперименте сравнивались пластины-образцы из нержавеющей стали Х18Н9Т с напылением нитрида титана и без напыления.


Рис. 1. Схема эксперимента по измерению КВЭЭ на стенде «Рекуператор»

Стенд «Рекуператор» (Рис. 1) состоит из вакуумной камеры, находящейся внутри соленоидов, создающих продольное магнитное поле величиной до 300 Гс. Пучок первичных электронов, эмитированных электронной пушкой, прошедших диафрагму, попадает на пластину-образец «О», находящуюся под заданным потенциалом Utarget.

При этом происходит измерение значений постоянной и импульсной составляющей Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ тока с пластины образца. Позиционирование первичных электронов на пластинуобразец осуществляется катушками коррекции, создающими поперечное магнитное поле B и электродами с поперечным электрическим полем E. Электроны пучка проходят скрещенные поля B и E, не отклоняясь, т.к. B E (фильтр Вина).

Вторичные электроны с пластины-образца испытывают в скрещенных B и E полях отклонение из-за их противоположно направленной скорости и попадают на измерительную диафрагму «Д». Источник тока Iheat задаёт ток, протекающий через установленным на одну из пластин-образцов датчиком температуры «Т».


Рис. 2. Зависимость КВЭЭ от энергии падающих электронов при разных значениях Еgun. Очистка пластины производилась только на энергии измерения КВЭЭ wo – образец без покрытия (контрольный); with – образец с покрытием TiN.

После установки образцов в вакуумную камеру, была проведена их дегазация омическим нагревом (Iheat) до температуры 270 °С. КВЭЭ с поверхностей образцов измерялся в вакууме 10-8 Тор при следующих условиях:

1. Образцы «подвешивались» под отрицательный потенциал Utarget. При этом потенциал катода Ucath и образца Utarget изменялись так, что сохранялась величина энергии электронов Ee, падающих на пластину-образец.

2. Очистка пластин-образцов производилась пучком электронов, имеющих а) ту же энергию, что и при измерении КВЭЭ;

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ б) в диапазоне от 50 эВ до потенциала катода Ucath с шагом 50эВ.

3. Ток электронного пучка:

а) Постоянный – при очистке пластин-образцов и измерении КВЭЭ;

б) Импульсный – при измерении тока вторичных электронов без очистки образца. В этом режиме ток первичных электронов не измерялся.

Максимальный КВЭЭ соответствует энергии электронов, падающих на пластинуобразец, Ее 150 эВ. При этом КВЭЭ зависит также от начальной энергии электронов Еgun генерируемых электронной пушкой. Оказалось, что с ростом Еgun, максимальное значение КВЭЭ возрастает (Рис. 2).


Рис. 3. Зависимость КВЭЭ от плотности заряда чистящего электронного пучка, пластина без покрытия.

Рис. 4. Зависимость КВЭЭ от плотности заряда чистящего электронного пучка, пластина с покрытием.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ На Рис. 3 и Рис. 4 представлены кривые зависимости КВЭЭ от плотности заряда чистящего электронного пучка при вакууме 10-8 Тор. Видно, что для очистки поверхности требуется плотность заряда 0,3 мКл/мм2. КВЭЭ в зависимости от напыления отличается не более чем на 10%.

Измерение КВЭЭ при абсорбции остаточного газа (Рис. 5) проводилось в следующих режимах. Пластина-образец очищалась электронным пучком в режиме постоянного тока, затем включался измерительный импульсный режим, при котором очистки не происходит. КВЭЭ измерялся в зависимости от времени после отключения чистящего электронного пучка.

Рис. 5. Зависимость роста КВЭЭ от времени абсорбции остаточного газа.


Представленный эксперимент позволил получить зависимость КВЭЭ от энергии первичных электронов. Отличия значений КВЭЭ для образцов без напыления и с напылением TiN после очистки не превышают 10%. Плотность заряда чистящего электронного пучка, необходимая для полной очистки, составляет 300 мкКл/мм2. При вакууме 10-8 Тор из-за абсорбции остаточного газа значения КВЭЭ после очистки возвращаются до первоначального за 60 минут. Для проведения исследований по измерению при абсорбции значений КВЭЭ критичных для образования ЭО, необходимо создание на стенде вакуумных условий P 1.0 ГэВ/с применять данный метод не следует. В качестве еще одного ограничения был введен параметр доверительная вероятность (Pconf = 60 %), отсеивающий наиболее "спорные"частицы. С учетом данных поправок алгоритм работает более эффективно, а главное загрязнение становится ниже. Результаты можно видеть в табл. 2. Результаты показывают значительное увеличение эффективности идентификации протонов и K-мезонов, а также отличное понижение загрязнения.

Таблица 2. Результаты работы алгоритма идентификации частиц. Введены следующие ограничения: Pconf = 60 %, p < 1.0 ГэВ/с


В работе представлен метод идентификации заряженных частиц, основанный на параметризации формулы Бете-Блоха. Представленные результаты работы метода показывают, что при данном подходе эффективность идентификации заряженных частиц выше, а примесей меньше, чем в методе, ранее используемом в моделировании работы установки MPD.


[1] A. Sissakian, A. Sorin and others, Design and Construction of Nuclotron-based Ion Collider fAcility (NICA), Conceptual design report. Dubna, JINR, (2008).

[2] Alexander Philipp Kalweit, Energy Loss Calibration of the ALICE Time Projection Chamber.

Technische Universitat Darmstadt (2008).

[3] Walter Blum, Werner Riegler, Luigi Rolandi, Particle Detection with Drift Chambers. Springer, Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ





В Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка Объединенного института ядерных исследований был разработан и создан новый кольцевой секционированный детектор тепловых нейтронов для спектрометра ДН-6 на реакторе ИБР-2М. Принцип действия спектрометра основан на регистрации рассеянных тепловых нейтронов от микрообразцов. Кольцевой секционированный детектор разделен на 16 секторов, расположенных в общем газовом объеме. В каждом секторе находится рамка с стеклотекстолитовыми пластинами с толщиной 1 мм, которые исполняют роль катодов.

Сигналы с каждой секции (общее число их 96) снимаются с независимых анодных нитей, которые располагаются в геометрическом центре отдельной секции.

Предусилители располагаются внутри газового объема, непосредственно на анодных нитях, что обеспечивает максимальное разделение каналов и снижение шумов.

Сочетание мультидетекторной системы с низкофоновыми экспериментальными условиями регистрации рассеянных нейтронов позволяет успешно проводить эксперименты с образцами малого объема (V ~ 0.05 – 3 мм3).

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ




Разработаны и реализованы методы получения доверительных интервалов для оценки параметров линий электронных спектров в контексте эксперимента KATRIN по прямому поиску массы электронного антинейтрино и построения бета спектров на основе экспериментальных ядерных данных применительно к проблеме аномалии в спектре реакторных антинейтрино.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



С.В. Розов1, В.Б. Бруданин1, С.С. Семих1, Д.В. Философов1, Е.А. Шевчик1,


вызванных нейтронами, что позволит напрямую контролировать сверхнизкий нейтронный поток на уровне порядка 1 нейтрона на квадратный метр в день.


Нейтроны являются опасным источником фона для большинства низкофоновых экспериментов, в особенности для прямого поиска частиц темной материи. Это связано с тем, что ядра отдачи, возникающие при рассеянии нейтронов с энергиями порядка слабовзаимодействующих частиц темной материи (WIMP) из галактического гало. В отличие от основного фона для низкофоновых измерений – гамма квантов, который может быть существенно подавлен, например с использованием одновременно фононного и ионизационного каналов измерений, события от быстрых нейтронов имеют одинаковую сигнатуру с ожидаемой для событий WIMP. Решение данной проблемы является одной из основных задач в эксперименте EDELWEISS-II [1] по поиску WIMP с использованием полупроводниковых германиевых детекторов, проводящемся при активном участии ЛЯП ОИЯИ. Наиболее интересной является возможность контроля нейтронного потока непосредственно при помощи анализа нейтронных событий в германии, в частности детектированием разрядки возбужденных состояний, возникающих при неупругом рассеянии нейтронов либо при активации Данная работа была частично поддержана грантами РФФИ 10-02-93105 и 11-02-00442 и грантом для молодых ученых и специалистов ОИЯИ rozovs@jinr.ru Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ низкоэнергетические уровни в Ge с энергией в 66.7 и 13.3 кэВ, разрядка которых происходит с относительно легко регистрируемой задержкой (Рис. 1). Регистрация задержанных переходов позволяет значительно понизить фон и таким образом идентифицировать редкие события, связанные с нейтронами. При этом запускающим событием является либо ядро отдачи (при неупругом рассеянии нейтрона на Ge – сечение для нейтронов с энергией около 1 МэВ составляет ~1 барн), либо энерговыделение после захвата теплового нейтрона на Ge (сечение 0.98 барн).

Учитывая сечения реакций, поиск задержанных переходов в германии позволит для статистики 380 кг*дней, набранной в эксперименте EDELWEISS-II, детектировать нейтронный поток если он выше, чем 1 нейтрон на квадратный метр в день.

Рис. 1. Схема распада 73Ge из [2], особый интерес для детектирования нейтронов представляет регистрация задержанной разрядки уровней 66.7 и 13.3 кэВ. Для эксперимента EDELWEISS-II использование линии 13.3 кэВ затруднено относительно длинным фононным сигналом.


Для проверки вышеизложенной идеи, нами был использован EURISYS MESURES EGSP 2500-R HPGe полупланарный детектор массой 290 г. и AmBe нейтронный источник активностью 21 нейтрона в секунду. Источник от детектора был отделен Измерения были проведены в глубокой подземной лаборатории LSM. Детектор был установлен в пассивную защиту установки EDEWEISS-I. Для целей наших исследований нет необходимости использовать криостат растворения, применяемый в Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ EDELWEISS-I, поэтому защита EDELWEISS-I была реконструирована таким образом, чтобы криостат с детектором вставлялся через технологическое отверстие, ранее используемое для системы ввода калибровочных источников (смотри Рис. 2). Верхняя часть защиты была закрыта медными пластинами (не менее 10 см) и слоем свинца порядка 20 см. Входное отверстие хладопровода было защищено медной деталью с вырезом, медными кирпичами, свинцовыми кирпичами и свинцовой дробью. Внутрь, защиты была организована подача очищенного от радона воздуха (уровень радона мБк/м3). Калибровка энергетической шкалы была выполнена с использованием линий 59.5412 кэВ и 208.01 кэВ в 241Am, при измерениях без медной прослойки между источником и детектором.

Рис. 2. Детектор EURISYS MESURES EGSP 2500-R (слева), схема защиты установки EDELWEISS-I (в центре) и вид защиты детектора сверху до установки верхней части (справа).


Полученный энергетический спектр в области интереса представлен на Рис. 3.

Данный рисунок также содержит спектр, полученной выборкой задержанных совпадений в интервале 0.5 сек. Как видим, выборкой задержанных совпадений действительно удается значительно подавить все линии в спектре, за исключением линии с энергией 66.7 кэВ, связанной с нейтронами. Таким образом, возможность регистрации нейтронов по задержанным переходам в германии нами экспериментально подтверждена. Основной фон для регистрации нейтронов по данной линии связан с электронным захватом в As. Данный изотоп является продуктом космогенной активации. Однако в случае такого распада мгновенный сигнал представляет собой энерговыделение равное энергии связи на K или L оболочке (германия). Для K оболочки энергия будет 11.1 кэВ. Для нашего детектора, после 1 года в подземной Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ лаборатории за 30.6 дней фоновых измерений было найдено 3 таких события. Таким образом, этот фон должен быть учтен при регистрации нейтронов при помощи задержанных переходов в Ge, по отбрасыванию событий с энергией мгновенного события близкой к 11.1 кэВ. Подавление фона случайных совпадений возможно повышением порога для мгновенного события и не является проблемой для EDELWEISS-II имеющего индекс фона для энергий от 20 до 50 кэВ 0.14 события на кэВ на кг в день [3].

Рис. 3. Часть спектра полученного с германиевым детектором EURISYS MESURES EGSP 2500-R и AmBe источником. Справа – все события. Слева – события выборки мгновенное-задержанное в 0. сек. интервале.


[1] А.В.Лубашевский и Е.А.Якушев от Коллаборации EDELWEISS, Ядерная Физика 71, №7, (2008), 1–4.

[2] Firestone et al., Table of isotopes. 8th edition, (New York: Wiley), (1998).

[3] E. Armengaud et al. (EDELWEISS collaboration), Physics Letters B 702, 5 (2011), Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


Проведен анализ данных, полученных в нескольких экспериментах, проводившихся на пучках мезонной фабрики PSI в Швейцарии. В экспериментах несколькими HPGeдетекторами регистрировались мезорентгеновские и -лучи, сопровождающие захват отрицательных мюонов ядрами С, причем в качестве мишени использовались как твердые, так и газообразные вещества. Проанализирована доплеровская форма линий, проведена детальная обработка дублета 1667-1673 кэВ, в результате чего получены значения времен жизни уровней, а также поправки к энергиям. С использованием полученных результатов проведена балансировка интенсивностей -переходов в ядре В, и получены значения парциальных скоростей µ-захвата.


При захвате мюона ядром 12С испускается мюонное нейтрино и образуется ядро 12В в каком-то состоянии. Если это состояние имеет высокую степень возбуждения, выше энергии связи нейтрона, то это возбуждение снимается посредством сильного взаимодействия – испарением одного или более нейтронов с образованием В и т.д.

Если же энергия меньше, то разрядка осуществляется через электромагнитное взаимодействие – -переходами. В ядре 12В имеется 5 связанных состояний (Рис. 1).

Рис. 1. Схема связанных состояний В-12 и результаты вычисления парциальных скоростей захвата.

rumyantseva.nads@gmail.com Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Для каждого из таких состояний указаны энергия уровня (кэВ) и среднее время жизни (). Указаны также энергии -переходов [1] между уровнями 12В.

Уровни, приведенные на Рис. 1 заселяются двумя способами: либо -переходами с верхних уровней, либо непосредственно мю-захватом, причем парциальные скорости этого захвата ( i ) определяются правилами отбора, зависят от фундаментальных свойств слабого взаимодействия и потому представляют особый интерес.

Согласно [2], проводилось много различных исследований по -захвату с целью получения парциальных скоростей захвата. Результаты таких измерений приведены в противоречивы. Их несогласованность приводит к тому, что на данный момент нет окончательно установленных значений парциальных скоростей захвата i, что делает задачу нахождения нами значений i актуальной.


Эксперимент по изучению захвата мюонов ядром 12С проводился в 2004, 2006 годах в PSI. В качестве мишени выступали полиэтилен СН2 (2004 г.) и газ – изобутан C4Н (2006 г.), находящийся в сосуде, являющимся в свою очередь счетчиком. Тонкие сцинтилляционные счетчики регистрировали мюоны, которые останавливались в мишени. В плоскости, перпендикулярной направлению пучка, располагались HPGeдетекторы.

Признаком остановки мюона в мишени (т.н. сигнал -Stop) служило одновременное срабатывание проходных счетчиков 1 и 2 при несработавшем счетчике 3.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


На Рис. 3 представлены данные измерений до сортировки (uncorrelated spectrum) и после (final delayed).

Рис. 3. Экспериментальные спектры. Рис. 4. Влияние торможения ядра отдачи в На спектре виден интересующий нас пик, соответствующий энергии 1670 кэВ – это дублет 1667-1673 кэВ, соответствующий -переходам 1- 2+ и 2- 1+. Уширение этого -пика обусловлено эффектом Доплера.

Для начала была произведена оценка влияния торможения ядра отдачи на доплеровскую форму -линий. Была произведена симуляция -линий для идеального детектора и идеальной окружающей среды без торможения. Произведена свертка полученной идеальной линии с функцией отклика детектора, и далее учтено торможение ядра отдачи в веществе мишени. Видно, что форма линии почти не изменилась для времен от 0 до мах.

Далее было проведено фитирование дублета, которое заключалось в сравнении экспериментального дублета с теоретическим, подбирая параметры так, чтобы сумма квадратов отклонений 2 была минимальной. В итоге получаем следующее:

a 2 (1667) 0.02 0.07 - Этот коэффициент близок к нулю, что и дает нам плоскую форму линии. a 2 (1673) 0.07 0.14 - Положительное значение коэффициента соответствует слегка вогнутой форме линии, но погрешность слишком велика для категоричных выводов. E1 (2.6 0.2) кэВ - Табличные значения энергий могут быть не совсем верны, что и показал фит. С учетом этой поправки, энергией первой линии Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ следует считать величину составляет 75% от дублета, а вторая 25%. 1 6 фс - Точность, с которой учтено торможение ядра отдачи в веществе мишени, позволила сделать вывод, что этим торможением можно пренебречь, и что оно соответствует времени жизни уровня не более, чем 6 фс (67% CL). 1 19 фс - Поскольку вторая линия в три раза слабее первой, то и точность здесь несколько хуже, но, тем не менее, этот результат существенно строже ранее известного.

Таблица 1. Вероятности заселения уровней 12В в -захвате.

Проведенный таким образом фит позволил разделить дублет 1667-1673 кэВ на составляющие. Это, в свою очередь, делает возможным произвести баланс интенсивностей всех линий, разряжающих возбужденные связанные состояния в В.

Полученные парциальные вероятности заселения (в расчете на один -stop) и скорости захвата в единицах 103 с-1 приведены в Таблице 1. Из таблицы видно, что полученные погрешности для парциальных скоростей существенно меньше, чем в предыдущих экспериментах. Кроме того, практически отсутствует разброс результатов для детекторов №№ 1,3, что косвенно свидетельствует о том, что систематическая ошибка невелика. Сравнение результатов с данными обзора [2] показывает, что скорости захвата на уровни 1- и 2- в пределах ошибок не противоречат предыдущим экспериментальным данным и теоретическим предсказаниям, в том время как скорость захвата на уровень 2+ оказалась в три раза выше, чем ожидалось.


[1] L.Ph. Roesch et al., Phys. Lett. 107B (1981) 31.

[2] D.F. Measday, Phys. Reports 354 (2001) 243.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ




Работа посвящена разработке спектрометра для исследования редких мод нового типа многотельного распада тяжелых мало возбужденных ядер — тройного коллинеарного кластерного распада (ТККР), недавно открытого в ЛЯР ОИЯИ.

Конечная цель работы состоит в поиске нового типа кластерной радиоактивности — тройной «свинцовой» радиоактивности в отличие от известной тяжелоионной или кластерной («свинцовой») радиоактивности, являющейся бинарным процессом.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



В работе представлено описание спектрометра DANSS и возможности его применения для поиска короткобежных осцилляций антинейтрино. Проведено МонтеКарло моделирование регистрации данного процесса на расстоянии 1-25 метров от активной зоны реактора ВВЭР-1000 с учетом влияния размеров реактора, функции выгорания ядерного топлива, а также энергетическое разрешение детектора.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


Куратор секции:

к.ф.-м.н. В.В. Кореньков Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


1 Miroslav Karahuta, University of Preov in Preov 2 Petra Gajdosova, University of Preov in Preov 3 Вальова Луция, ЛИТ ОИЯИ 4 Белов Сергей Дмитриевич, ЛИТ ОИЯИ 5 Гавриленко Михаил Григорьевич, ЛФВЭ ОИЯИ 6 Герценбергер Константин Викторович, ЛФВЭ ОИЯИ 7 Заикина Татьяна Николаевна, ЛИТ ОИЯИ 8 Кадочников Иван Сергеевич, ЛИТ ОИЯИ 9 Кутовский Николай Александрович, ЛИТ ОИЯИ 10 Слепов Иван Петрович, ЛФВЭ ОИЯИ Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



A parallel algorithm for numerical solution of a parabolic equation is studied. The speed up function for the algorithm is determined.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


University of Preov in Preov, Preov, Slovak Republic


The orthogonal and classical least square methods are presented and compared. Positive and negative aspects of the methods are judged.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ




The 3D computer simulation of blood flow with a magnetic component in diffuse programming environment ROOT was developed. Blender was used to display particle paths.

This simulation enabled to calculate the force acting on these particles and to find the conditions under which it is possible to capture the transmitted material in the desired area and keep it, so that medicinal product in its release could satisfy its therapeutic role.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


S. Belov, S. Mitsyn, D. Oleynik, A. Petrosyan, R. Semenov, A. Uzhinskiy


Contemporary distributed systems like computational grids are complex technical systems, therefore to keep an eye on its state and to count the consumption of computational resources special automated tools should be used. In this paper we discuss the experience of development of monitoring and accounting system for the project GridNNN [1, 2], which aim is to provide grid infrastructure for National Nanotechnology Network in Russia. The grid middleware used in GridNNN project is partially based on well known packages like Globus Toolkit 4 [3] and VOMS [4], and to t the needs of the specific application area several grid services were developed from scratch. In such conditions, special monitoring and accounting system was created within the project.


The aim of GridNNN project is a creation and support for national nanotechnology network of Russia. The main goal of the project is to provide an effective access to the distributed computational, informational and networking facilities for nanotechnology science and industry. The base middleware of particular GridNNN services (like MDS, GRAM) is Globus Toolkit 4. Some services are developed by the project team (e.g. job handling tool Pilot [5], Information Index [6] based on Globus MDS, GRAM connection with non-standard Local Resource Management System, Web User Interface, etc.).

Operation of GridNNN infrastructure, unlike many huge grid projects, is more centralized in a sense: there are about 10-20 resource centers (supercomputers) controlled by two operation centers, the main and the backup one (having the same set of central services). The infrastructure has one central information index where all information providers have to publish their data. Another difference from most grid projects is a great variety of different Virtual Organizations (VOs) and their software environments.

The monitoring is a rather general concept. Most common tasks we deal with are:

belov@jinr.ru Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Continuous watching for the state of grid services both common for all infrastructure and in a particular Resource Center;

Obtaining information on provided resources (slots number, operation system, hardware architecture, special software packages) and their utilization;

Access control rules for the resources by Virtual Organizations;

Execution monitoring, tasks and jobs submission, state changes and return codes;

Resource usage information (especially CPU consumption);

Watching the quotas for resource usage by Virtual Organizations.

For an effective control, planning and faults detection it is important to know not only current state of grid infrastructure but also to keep track of state's history.


Typical computational jobs in GridNNN are parallel and use MPI technology. They demand huge volume of computation, but do require storage or transfer of considerable amount of data. Therefore monitoring activities in this area are primarily concentrated on tasks and jobs tracking (computational jobs are parts of a task and could be interconnected with each other). Jobs monitoring is naturally associated with billing (or accounting) features:

it is important to know who, when and where is using the project's resources.

To choose the resource center to submit jobs to, end user should have possibility to know main characteristics of the environment there. Then, the next main point is overall information on the state of the infrastructure.

Along with it was created geoinformation real-time visualization of systems operation based on Google Earth, which allows seeing all jobs and tasks events on 3D globe in real time [8]. This feature is of impress and often used to make graphic presentations.


All the information of services entry points and sites provided by special service named Service for Registration of Resources and Grid Services (SRRGS). It is the main place where such data is available and where it originates from. SRRGS provides data as a reply for simple HTTPS queries.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Information System (including central and local information indexes) contains both slow changing and dynamic information on the resources. Site publishes many clue parameters like job available job slots, system architecture type, OS version, list of special software packages, VO access information this changes not so frequent. But there is small piece of information that contains changing real-time information on state of job queues and available job slots on the site.

There are two types of Information System central services. The first one is based on Globus MDS [6]. The second one is based on the GridNNN's development called Infosys and has a RESTful interface. Both types of information indexes have the same information schema and should contain and provide identical data gathered from the resource centers.

All collected information coming from Information Indexes, SRGGS and simple service tests is then handled and stored to the monitoring database. Monitoring web interface is used to present both real-time and historical information.

Jobs monitoring information and accounting data are taken mainly from Pilot (job execution service). Pilot servers publish special accounting log containing all the events occur with tasks and their jobs (starting from task submission, sending jobs to the particular resources and to the task finishing or termination). Monitoring service is querying for new events every minute, and then parses result came in JSON format [7]. Obtained events information (task, job, user, VO, start and finish time) is linked with the same events which is already in the database, forming the states of tasks and jobs in question. Accounting data (mainly consumed CPU time) is to be taken from local Grid Resource Allocation Managers (GRAMs) in resource centers via the special service GACCT. Then the accounting data is to be linked with job information from Pilot servers in the database. At the end, full aggregated accounting information is prepared in the database and is available to end-user via webinterface.


For the representation of collected information, monitoring service has a web-interface [9].

The main parameters to be displayed on the site are states of computational jobs queues, resource characteristics, operation systems version and so on (see previous paragraph).

Accounting information is available on the site as several report views with tables and diagrams by resources, users and Virtual Organizations (VOs).

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Real time jobs monitoring allows displaying on 3D globe how and where jobs are started and finished [8]. Special script periodically (each 10 minutes) prepares information on job events based on Accounting DB and makes KML file to use it in visualization in Google Earth. It is probably the best and the most spectacular way of infrastructures operation demonstration to the wide community.


GridNNN project has its own features and peculiarities, and it differs from other grid projects. Therefore for making monitoring and accounting for it, along with common means and approaches some special developments are required to fit the project. Speaking of the monitoring and accounting subsystem, it is ready and available on the web [9].

The project is finished now; full-functional grid infrastructure of GridNNN is in production state. The program packages created are used in newly developed Russian national projects and are still evolving.


[1] V.A. Ilyin et al., Design and Development of Grid-infrastructure for National Nanotechnology Network, Proceedings of GRID’2010, Dubna:JINR, [2] GridNNN project site (in Russian), http://ngrid.ru [3] I. Foster, Globus Toolkit Version 4: Software for Service-Oriented Systems, IFIP International Conference on Network and Parallel Computing, Springer-Verlag LNCS [4] VOMS project home page, http://voms.forge.cnaf.infn.it/ [5] L. Shamardin et al, GridNNN Job Execution Service: a RESTful Grid Service, Proceedings of GRID’2010, Dubna: JINR, [6] M.M. Stepanova et al, Information System of GridNNN, Proceedings of GRID’2010, [7] JavaScript Object Notation (JSON), http://json.org [8] S. Mitsyn, S. Belov, Development of Real-time Visualization Service Based on Google Earth for GridNNN Project, Proceedings of GRID’2010, Dubna: JINR, [9] GridNNN monitoring and accounting site, http://mon.ngrid.ru Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


ЛФВЭ им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, ОИЯИ, г. Дубна, Россия


В докладе будет представлена разрабатываемая система мониторинга дискового пространства для виртуальной организации CMS, её возможности и перспективы развития.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



ЛФВЭ им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, ОИЯИ, г. Дубна, Россия


экспериментах физики высоких энергий является актуальной проблемой. Объем использования информации в пределах одной локальной машины, поэтому на первый план выходит создание хранилища данных для эксперимента. Данная статья описывает систему, разрабатываемую для хранения полученных данных и результатов обработки событий в эксперименте MPD [1] на коллайдере NICA. Приведена краткая информация по архитектуре хранилища Scalla и используемому программному обеспечению XRootD, представлены аспекты интеграции с программным комплексом эксперимента MPDRoot. Данная статья описывает составляющие предлагаемой системы хранения данных и способ взаимодействия как элементов между собой, так и с системой возможность будущего расширения используемой архитектуры для параллельного выполнения реконструкции и анализа событий эксперимента.


Согласно программе Объединенного института ядерных исследований по созданию ускорительного комплекса ионов в диапазоне энергии до 11 ГэВ/нуклон и многофункционального детектора для исследования столкновения тяжелых ионов предусмотрено создание на базе Нуклотрона ускорительно-накопительного комплекса NICA для столкновения ионов. Для изучения свойств ядерной материи, образованной при соударениях ионов, планируется использовать многоцелевой детектор MPD.

Для поддержки эксперимента MPD разрабатывается программная среда MPDRoot, служащая, как для моделирования работы детектора, так и для реконструкции экспериментальных данных и последующего анализа событий столкновения тяжелых Работа поддержана грантом для молодых ученых и специалистов ОИЯИ 2011 года gertsen@jinr.ru Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ ионов, регистрируемых многоцелевым детектором. Данные, полученные с помощью генераторов событий, содержат полную информацию об образованных частицах:

идентификацию частицы и её импульс. При моделировании прохождения частицы через детекторы при помощи пакетов транспорта частиц эта информация преобразуется в отклики детекторов, через которые эта частица проходит. Программы реконструкции восстанавливают информацию о параметрах частицы, используя информацию, полученную в детекторах. Далее для оценки эффективности моделируемого детектора реконструированных данных. На Рис. 1 видно, что наибольший объём при моделировании занимает информация об откликах детекторов, при прохождении через них частиц, примерно 50 МБ на событие. В реальном эксперименте количество данных будет отличаться от представленных значений, но объём информации о происходящих событиях всё равно будет неприемлемым для хранения на одной локальной машине.

Рис. 1. Последовательность этапов MPDRoot для моделируемого детектора MPD.

определяется следующими причинами:

высокая скорость набора событий (до 6 КГц), в центральном столкновении Au-Au при энергиях NICA образуется до размер файла с первоначальной моделируемой информацией с детекторов для 100 000 событий занимает сейчас порядка 5 ТБ.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ


Основной причиной выбора архитектуры SCALLA стало то, что XRootD изначально разрабатывался для программного обеспечения ROOT, содержащий классы для работы с XRootD, поэтому поддерживает файлы ROOT и используется инструментом параллельной обработки PROOF. Важным фактором является и то, что XRootD используется в современных крупных проектах: Alice (AliEn), Atlas и CMS.

Архитектура SCALLA [2] (scalable cluster architecture for low latency access) состоит из 2 основных компонент: XRootD сервера для быстрого удаленного доступа к файлам данных как среды ROOT, так и других типов, и CMSD (cluster management service daemon) сервера, предназначенного, прежде всего, для объединения XRootD серверов хранения данных в кластер, балансирования нагрузки и мониторинга системы.

Кластер данных XRootD содержит сервера данных, на которых совместно запущены процессы xrootd и cmsd и менеджера (редиректора), который перенаправляет запросы клиента на файл [3]. Менеджер получает запрос на файл от клиента, опрашивает серверы данных на наличие файла, после чего посылает информацию о файле клиенту, который открывает файл непосредственно с машины, на которой он расположен.

Для хранения и получения данных был установлен кластер данных XRootD, произведена настройка, создан конфигурационный файл xrootd.cf для серверов xrootd и cmsd и произведён запуск хранилища данных для программной среды MPDRoot.


На Рис. 2 приведена схема интеграции кластера XRootD с MPDRoot.

Рис. 2. Интеграция кластера XrootD с программной средой MPDRoot.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Файлы генераторов событий, информации о частицах, полученной с детекторов и реконструированной информации сохранятся в кластере данных XRootD. Для работы с данными клиент обращается к шлюзу, на котором установлен сервер XRootD и MPDRoot, выполняющий макросы событий.

Для поддержки хранилища данных на XRootD были расширены классы FairBase и MPDRoot. После чего произведён запуск макросов MPDRoot, получающих и сохраняющих в разработанный кластер данные событий MPD.


Дальнейшее развитие кластера, построенного на среде XRootD, планируется в направлении от текущей архитектуры, где XRootD кластер используется только как хранилище данных событий MPD к использованию инструмента PROOF для параллельной обработки событий MPD на кластере SCALLA/XRootD. А в дальнейшем установка и использование на кластере программной среды AliEn для интеграции полученной архитектуры с системой GRID.

следовательно, и в MPDRoot появится поддержка PROOF, поэтому ближайшая работа будет направлена на поддержку кластером XRootD параллельной обработки событий MPDRoot при помощи PROOF и среды AliEn.


[1] MPD Collaboration // The MultiPurpose Detector – MPD. Conceptual Design Report.

[2] A. Hanushevsky. Scalla/xrootd 2009 Developments. SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University. 2009.

[3] A. Hanushevsky. Potential Data Access Architectures using xrootd. OSG All Hands Meeting, Harvard University. 2011.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ



Т.Н. Заикина1, Ж.Ж. Мусульманбеков1, Р.Н. Семенов1, И.А. Филозова1,


В статье излагается опыт создания репозитория научных публикаций и документов Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) JINR Document Server (JDS) на базе программного обеспечения CDS Invenio. Обсуждается возможность создания пользовательского интерфейса с визуализацией поиска информационных ресурсов JDS для предоставления дополнительных возможностей пользователям.


информационные системы, предназначенные для хранения, обработки, поиска, распространения и анализа информационных ресурсов [3]. Одним из видов представляющие собой информационные системы, построенные на технологии OAIPHM (Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting) [2]. Использование протокола сбора метаданных (OAI-PHM) позволяет упростить сбор и распространение данных для предоставления пользователям более обогащенных информационных ресурсов. Архивы ОД позволяют собирать и сохранять интеллектуальную продукцию научных организаций и распространять её по всему миру, что и является целью репозитория научных публикаций ОИЯИ — JINR Document Server (JDS).


В 2009 г. были начаты работы по созданию репозитория научных документов ОИЯИ JINR Document Server (JDS, http://jds.jinr.ru/). В качестве программного обеспечения сервера использован разработанный в ЦЕРН пакет CDS Invenio [1].

ztanya@jinr.ru Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Техническое и программное обеспечение CDS Invenio является интегрированной цифровой библиотечной системой, предоставляющей среду и инструментарий для создания и поддержки цифрового библиотечного сервера. JDS развернут на базе следующего комплекта ПО [1]:

Были проведены соответствующие настройки указанного ПО.

Источники наполнения JDS Основными способами наполнения и актуализации JDS являются:

автоматический сбор данных посредством Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting (OAI-PMH) из arXiv.org, CDS, InSPIRE;

полуавтоматический режим сбора данных с MathSciNet,;

импорт данных из ПИН и издательского отдела ОИЯИ.

WEB-интерфейс JINR DOCUMENT SERVER Главная страница JDS содержит строку поиска, меню, ссылки на вход в систему или регистрацию, навигацию разделенную на две части: по жанру (виду) публикаций и по тематике.

Навигационный механизм JDS построен на иерархии коллекций. Предусмотрено использование двух деревьев — основного и виртуального. За основу формирования основного дерева в JDS взят жанр (вид) научной публикации, а виртуального дерева — тематика публикаций [1].


В настоящий момент наметилась тенденция, кроме традиционного представления результатов поиска, использовать методы визуализации информации.

Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ Использование методов и средств визуализации в электронных библиотеках открывает пользователям новые возможности “увидеть” их содержимое с разных точек зрения и существенно повышает информативность и эффективность электронных библиотек [3]. Визуализация информации помогает людям исследовать и быстрее усваивать информацию с помощью интерактивных приложений.

Было принято решение создать графический вариант пользовательского интерфейса JDS с визуализацией поиска информации для предоставления дополнительных возможностей пользователям.

Разработка визуализаций для JINR Document Server использующий данные, хранящиеся в базе данных JINR Document Server. Далее XML файл используется программной библиотекой Prefuse, с помощью которой создается визуализация.

Прототипы визуальных представлений информации в JDS Разработаны два визуальных представления. Были выбраны следующие методы:

радиальный граф (radial graph) и древовидная карта (treemap). С помощью метода древовидной карты отображаются публикации по тематике. Каждая тематика представлена соответствующим цветом. Чем больше пространства окрашено определенным цветом, тем больше публикаций в данной тематике (см. Рис.1).

Рис. 1. Визуальное представление информационных ресурсов JDS с помощью метода древовидной карты.

С помощью метода радиального графа отображаются авторы и соавторы публикаций. Автор размещается в центре экрана, а его соавторы выделяются Труды XVI-ой научной конференции молодых учёных и специалистов ОИЯИ соответствующим цветом. При наведении курсора на автора/соавтора появляется информация о количестве его публикаций (см. Рис.2).

Рис. 2. Визуальное представление информационных ресурсов JDS с помощью метода радиального графа.


Развитие репозитория научных публикаций ОИЯИ — JDS включает:

усовершенствование и внедрение разработанных прототипов визуальных представлений информационных ресурсов JDS;

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
Похожие работы:

«№13, том 27. 2011 ISSN 2074-0212 ISSN 2074-0948 International Edition in English: Butlerov Communications Полная исследовательская публикация Тематический раздел: Теоретическая и компьютерная химия. Регистрационный код публикации: 11-27-13-36 Подраздел: Математические алгоритмы в химии. Публикация доступна для обсуждения в рамках функционирования постоянно действующей интернет-конференции “Бутлеровские чтения”. http://butlerov.com/readings/ УДК 544.354.081.7:004.021. Поступила в редакцию 8...»

«СибирСкое отделение нСАХ рАн нАционАльный иССледовАтельСкий томСкий политеХничеСкий универСитет ооо нпп томьАнАлит Сборник трудов СимпозиумА теория и прАктикА электроАнАлитичеСкой Химии Симпозиум посвящен столетию со дня рождения Армина Генриховича Стромберга 13–17 Сентябя 2010 годА томСк УДК 54 Сборник трудов симпозиума Теория и практика электроаналитической химии. Томск: Издво Томского политехнического университета, 2010 185 с. В сборнике представлены материалы симпозиума Теория и прак тика...»

«РЕШЕНИЕ III Всероссийской научно-практической конференции Новые технологии в наук е о Земле 9-22 сентября 2013 г. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КабардиноБалкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Институт горного дела СО РАН, Научный совет Российской академии наук по проблемам прикладной геофизики провели...»

«МОУ Салтыковская средняя общеобразовательная школа Ртищевского района Саратовской области Формирование ключевых образовательных компетенций учащихся на уроках физики через проектно-исследовательскую деятельность ИЗ опыта работы учителя физики Видинеевой Н.А. Важнейшая проблема, волнующая всех учителей - существенное повышение качества и эффективности урока. Снижение уровня знаний учащихся в значительной степени объясняется качеством урока: однообразием, шаблоном, формализмом и скукой. Никто не...»

«ФИЛИАЛ МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА в г. Севастополе 25 При поддержке Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2009 МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЛОМОНОСОВ –2009 Под редакцией: В.А. Трифонова В.И. Кузищина В.А. Иванова Н.Н. Миленко В.В. Хапаева Севастополь ББК 20я Я 43 Материалы Научной конференции Ломоносовские чтения 2009 года и Международной научной...»

«Министерство природных ресурсов и экологии РФ Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И. С. Грамберга Совет молодых ученых и специалистов при ФГУП ВНИИОкеангеология им. И. С. Грамберга Материалы IV Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов Новое в геологии и геофизике Арктики, Антарктики и Мирового океана Санкт-Петербург 16—17 апреля 2014 г. Санкт-Петербург ФГУП...»

«Физические процессы в 27 мая биологических системах 2014 Всероссийская Интернет - конференция с международным участием Тематика конференции Приглашение Важные даты 6Т е р м о д и н а м и к а и кинетика Сервис виртуальных миров Pax Grid 05.05.14 - окончание регистрации биологических процессов приглашает Вас принять участие во 10.05.14 - загрузка тезисов 6Квантовая биохимия. Квантовые В с е р о с с и й с к о й И н т е р н е т оплата оргвзноса явления в биологических системах конференции, с...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ЮЖНЫЙ МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ВНЦ РАН И РСО-А ПОРЯДКОВЫЙ АНАЛИЗ И СМЕЖНЫЕ ВОПРОСЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Тезисы докладов международной научной конференции (Владикавказ, Россия, 19–24 июля 2010 г.) Владикавказ ЮМИ ВНЦ РАН и РСО-А 2010 УДК 517 + 519 Порядковый анализ и смежные вопросы математического моделирования: тезисы докладов международной научной конференции (Владикавказ, 19–24 июля 2010 г.). Владикавказ: ЮМИ ВНЦ РАН и РСО-А, 2010. 325 с. c Южный...»

«АСТРОКУРЬЕР 30 апреля 2014 г. 4-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ВЫПУСК 2014 года Информационное издание Международного Астрономического Общества Выходит с 1996 года АСТРОНОМЫ ВСЕХ СТРАН – НЕ РАЗЪЕДИНЯЙТЕСЬ! ************************************************************ Выпуск готовили: Главный Редактор: М.И.Рябов Секретарь Редакции: В.Л.Штаерман _ “АСТРОКУРЬЕР” в ИНТЕРНЕТЕ по адресу: http://www.sai.msu.ru/EAAS/rus/astrocourier/index.html http://www.sai.msu.su/EAAS/rus/astrocourier/index.html...»

«Вестник Томского государственного университета. Филология. 2013. №3 (23) МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МОТИВОЛОГИИ В ЛИНГВИСТИКЕ XXI В. (Томск, ТГУ, 24–26 октября 2012 г.) В Томском государственном университете 24–26 ноября 2012 г. состоялась первая Международная конференция Актуальные проблемы мотивологии в лингвистике XXI в.. Конференция была посвящена 95-летию основания историко-филологческого факультета ТГУ. Организатор конференции – коллектив кафедры русского языка...»

«Вторая Международная научно-практическая конференция для геологов и геофизиков Сочи-2012, 2-6 мая Новая площадка для обмена опытом геологов и геофизиков: СОЧИ-2012 Вторая Международная научно-практическая конференция для геологов и геофизиков г. Сочи, Гостиничный комплекс ПАРУС 2-6 мая 2012 года Первое приглашение ГЕНЕРАЛЬНЫЕ СПОНСОРЫ конференции: (ведутся переговоры) Контактная информация: Координатор проекта: Золотая Людмила Алексеевна, тел.: +7 (495) 774-3015 е-mail: sochi2012.eago@gmail.com...»

«КАФЕДРА ФОТОНИКИ И ФИЗИКИ МИКРОВОЛН Заведующий кафедрой Сухоруков Анатолий Петрович, профессор, д.ф.-м.н., лауреат Ленинской, Государственной и Ломоносовской премий, У нас на кафедре 15 научно-исследовательских лабораторий; ведется активное сотрудничество с РАН: ИОФ, НЦВО, ЦЕНИ, ИРЭ. Мы приглашаем студентов младших курсов стать членами нашего дружного коллектива h Кого готовит кафедра Набор на кафедру в этом году - 13 студентов. • Специальность – физика • Специализация – радиофизика, лазерная...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Учреждение Российской Академии наук Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) Учреждение Российской Академии наук Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта (ИФЗ РАН) Учреждение Российской Академии наук Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН) Учреждение Российской Академии наук Институт экспериментальной минералогии РАН (ИЭМ РАН) Петрофизическая комиссия Междуведомственного Петрографического...»

«Комитет образования, наук и и молодёжной политики Новгородской области Областная ассоциация товаропроизводителей Новгород Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого Российский государственный университет инновационных технологий и предпринимательства (Северный филиал) 20 09 Вторая региональная научно-практическая конференция Менеджмент качества и инновации – 2009 Тезисы докладов Россия, г. Великий Новгород 20 ноября 2009 г. Список использованных сокращений названий...»

«Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Сибирский государственный технологический университет ЛЕСНОЙ И ХИМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСЫ ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ Сборник статей студентов и молодых ученых всероссийской научно-практической конференции Том 1 Красноярск 2007 1 Лесной и химический комплексы проблемы и решения: Всероссийская научно-практическая конференция. Сборник статей студентов и молодых ученых. - Красноярск: СибГТУ, Том 1, 2007. – 332 с. Редакционная коллегия: Буторова О.Ф. - доктор...»

«` МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ ЗАОЧНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ НАУКА И ТЕХНИКА XXI ВЕКА Новосибирск, 2011 г. УДК 62 ББК 30 Н 34 Рецензент — кандидат физико-математических наук, Зеленская Татьяна Евгеньевна, Югорский государственный университет (г. Ханты-Мансийск) Н 34 Наука и техника XXI века: материалы международной заочной научно-практической конференции. (14 ноября 2011 г.) — Новосибирск: Изд. Априори, 2011. — 148 с. ISBN 978-5-4379-0021-5 Сборник трудов международной заочной...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский технологический университет МИСиС Академия ИБС ВТОРАЯ ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫЕ БИЗНЕС СИСТЕМЫ 24 апреля 2010 г. Материалы конференции МОСКВА АКАДЕМИЯ ИБС – НИТУ МИСиС 2010 УДК 004.414.2 ББК 32.973.202 И74 Информационные бизнес системы. Вторая Всероссийская ежегодная...»

«Международная научно-практическая конференция АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ МОДЕРНИЗАЦИИ НАУКИ 22 МАЯ 2014Г. Г. УФА, РФ ИНФОРМАЦИЯ О КОНФЕРЕНЦИИ Цель конференции: поиск решений по актуальным проблемам современной наук и и распространение научных теоретических и практических знаний среди ученых, преподавателей, студентов, аспирантов, докторантов и заинтересованных лиц. Форма проведения: заочная, без указания формы проведения в сборнике статей; Язык: русский, английский. Шифр конференции: НК- Сборнику...»

«МОУ Засосенская общеобразовательная школа УРОК - КОНФЕРЕНЦИЯ Физика в медицине и ее профессиях Подготовила: Рядодубова Н.М. 2007 год Тема урока: Физика в медицине и ее профессиях (10 класс) Цель урока. Развитие умения и навыков самостоятельной работы с научно – популярной литературой, умения анализировать и обобщать, отделять главное от второстепенного, развитие интереса к научным знаниям, углубление профориентации, воспитание чувства ответственности перед коллективом. Тип урока – конференция....»

«ТЕКТОНИКА И МЕТАЛЛОГЕНИЯ СЕВЕРНОЙ ЦИРКУМ-ПАЦИФИКИ И ВОСТОЧНОЙ АЗИИ Конференция, посвященная памяти Л. М. Парфенова Первый циркуляр 11-16 июня 2007 г. Хабаровск, Россия Сибирское отделение Российский Дальневосточное отделение Академия наук Российской академии Межведомственный Российской академии наук Республики Саха наук тектонический комитет (ДВО РАН) (Якутии) (СО РАН) (МТК) Институт тектоники и Институт геологии алмаза Приамурское отделение геофизики им Ю.А. Косыгина, и благородных металлов,...»

2014 www.konferenciya.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Конференции, лекции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.