Magnets

Магнитная мюонная защита является важной подсистемой эксперимента по поиску частиц темного вещества (SHiP), обеспечивающей практически «нулевой» фон в области детектирования редких событий. Разработка такой системы требует внедрения как новых технологических подходов к производству и сборке электромагнитных систем, основанных на инженерно-физических расчетах, так и привлечения методов моделирования для оптимизации формы элементов электромагнитов из которых состоит система.

В настоящий момент базовым решением по дизайну мюонной защиты является многосекционная конструкция с магнитным полем 1.7-1.8 Тл в центре и малым зазором между плечами с различной полярностью. Центральная часть, с высоким полем, необходима для отклонения высокоэнергетических частиц, в то время как поля обратной направленности оптимизированы так, чтобы исключить перерассеяние частиц невысокой энергии возвращающим полем обратно в направлении распадного объема. Размеры магнитной мюонной защиты в текущей конфигурации 35 х 6 х 4 м3, которые должны быть реализованы на основе анизотропной электротехнической стали, изготавливаемой в виде листа толщиной 0.3 мм. Использование данного материала позволяет достичь намагниченность 1.88 Тл в поле 800 А/м, что обеспечивает среднее поле 1.7 Тл в заданной области при использовании стандартных медных намагничивающих катушек, а также обладает приемлемыми механическими свойствами. В настоящий момент проводятся экспериментальные работы по поиску оптимальной схемы сварки и термической обработки конструкции электромагнитов. Прорабатывается схема сборки цельной конструкции в подземном помещении. Для проверки основных гипотез о рассеянии мюонов электромагнитными полями, измерения катастрофических потерь энергии прорабатывается схема прототипирования среднеразмерного магнитопровода и испытания его на пучке мюонов.