European Coordination for Accelerator Research and Development

EuCARD
European Coordination for Accelerator Research and Development
Ключевые слова	Ускоритель, БХУ, Ускоритель частиц, Сверхпроводник, РП7, Исследования, Развитие, И&Р, Европа, Магниты, Коллиматоры, Радиочастота РЧ, Линейный ускоритель, Нейтринный поглотитель (поглотитель нейтрино), Мюон
Цель	Целью проекта EuCARD является создание европейского исследовательского региона (ЕИР) в области теории и практики разработки ускорителей в форме распределённой по странам — участницам Европейской Лаборатории Ускорителей (ЕЛУ). Задачей создаваемой лаборатории является реализация новых исследовательских приоритетов через существенное расширение европейской над-национальной инфраструктуры исследований в области ускорителей и активизацию сотрудничества между исследовательскими и промышленными организациями
Участники	European Organization for Nuclear Research (CERN) (coordinator), Austrian Research Centers GmbH(ARC), Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), Budker Institute of Nuclear Physics (BINP), Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA), Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), National de la Recherche Scientifique (CNRS), Columbus Superconductors SpA(COLUMBUS), Instituto de Fisica Corpuscular (Consejo Superior de Investigaciones Cientificas — Universitat de València) (CSIC), Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Bruker HTS GmbH(BHTS), Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Forschungszentrum Dresden-Rossendorf E.V.(FZD), Forschungszentrum Karlsruhe GmbH (FZK), Gesellschaft für Schwerionenforschung GmbH (GSI), The Henryk Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences (IFJ PAN), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), The Andrzej Soltan Institute for nuclear studies in Swierk (IPJ), Politecnico di Torino (POLITO), Paul Scherrer Institut (PSI), Politechnika Wrocławska (PWR), Royal Holloway University of London (RHUL), Russian Research Center «Kurchatov Institute» (RRC KI), University of Southampto n (SOTON), Science and Technology Facilities Council (STFC), Technical University of Łódź (TUL), Tampere University of Technology (TUT), Helsingin Yliopisto (University of Helsinki) (UH), Université Joseph Fourier Grenoble(UJF), University of Lancaster — Cockcroft Institute(ULANC), University of Malta (UM), Université de Genève (UNIGE), University of Manchester — Cockcroft Institute (UNIMAN), The Chancellor, Masters and Scholars of the University of Oxford (UOXF-DL), Universitäte Rostock (UROS), Uppsala Universitet (UU), Politechnika Warszawska (WUT),
Бюджет	Полный: 31 миллион Евро Фонд Европейского Сообщества (ЕС) 10 миллионов Евро
Срок реализации	1 апреля 2009 — 30 марта 2013
Страница в Интернете	http://cern.ch/EuCARD/

EuCARD (Европейская координационная программа развития исследований в области ускорителей) является проектом финансируемым из фондов 7-й Рамочной программы исследований Европейского сообщества. Реализация проекта начата 1 апреля 2009 года с участием 37 партнеров из всех стран Европы. Координатором работ является ЦЕРН.

Концепция

Ускорители частиц, действуя как гигантские микроскопы, создают уникальную возможность непосредственного познания фундаментальных основ мира (материи, силы, энергии). Благодаря новому ускорителю — Большому Адронному Коллайдеру (сокр. БАК), физика элементарных частиц и космология вышли на порог серии новых открытий, позволяющих восстановить условия, существовавшие в первые доли секунд после Большого Взрыва. Ускорители иных типов, кроме научных исследований, широко используются в медицине (для получения медицинских снимков и в терапии новообразований), в биологии, в создании новых материалов и в иных областях промышленности.

Европейская Стратегическая Группа экспертов по вопросам исследований элементарных частиц определила приоритетные направления развития исследований основываясь на основных, определяющих прогресс в физике и технике ускорителей. К таким направлениям относятся, в частности, разработка сверхмощных магнитов, сверхпроводящих материалов и иные. Продолжая работу начатую в предыдущем проекте САRE, партнеры по EuCARD продолжают сбор и анализ экспертной информации способствующей развитию европейской инфраструктуры для исследований в области создания новых ускорителей.

Развитие исследований

Фундаментальными задачами в разработке ускорителей являются формирование пучка частиц, повышение его концентрации и ускорение частиц. Знание способа решения задач определяет способ их технической реализации. В настоящее время, реализация многих важных решений затруднена технологическими ограничениями (в частности, отсутствием материалов с необходимыми свойствами, а также соответствующих элементов и устройств). Заданием EuCARD как международного проекта является преодоление имеющихся технологических барьеров.

Формирование и сжатие пучков частиц осуществляется с помощью магнитов на сверхпроводниках, создающих магнитные поля высокой напряженности. Современная технология сверхпроводников позволяет создавать магниты с напряжённостью поля до 10 Тесла. Проект EuCARD предусматривает изучение и тестирование нового материала Nb3Sn, способного повысить напряженность поля до 13-15 Тесла. Ожидается, что такие магниты с вкладками из низкотемпературных сверхпроводящих материалов позволят получить поля с напряжённостью порядка 20 Тесла. Такие вкладки должны выдерживать воздействие больших сил, создаваемых сильными магнитными полями, однако высокая хрупкость низкотемпературных сверхпроводников делает задачу их использования в новых магнитах реальным вызовом для современной технологии материалов.

Развитие ускорителей создаёт возможность повышения мощности и напряжения пучков частиц. Коллиматоры, отвечающие также и за безопасность ускорителя, должны иметь высокое качество и устойчиво работать в трудных условиях. Проект EuCARD предусматривает развитие и создание прототипов новых коллиматоров, а также ряда новых материалов для их реализации.

Общепринятой точкой зрения стало то, что следующим поколением ускорителей будут линейные ускорители, обеспечиваюшие меньшие потери энергии, чем кольцевые ускорители, в которых происходит искривление траектории заряженных частиц. В линейных ускорителях — как в обычных, так и сверхпроводящих — основной задачей является ускорение и стабилизация пучка. Проект EuCARD участвует также и в этих исследованиях, используя и развивая ранее полученные в этой области результаты, размещенные в глобальной экспертной сети.

Проект EuCARD предусматривает также исследование новых методов ускорения частиц, в частности, плазменных и лазерных.

Сети и над-национальные контакты

Современные ускорители отличаются большими размерами и сложностью, и их проектирование требует соединения знания и опыта большого числа специалистов. Научные сети проекта EuCARD предлагают общую платформу, в рамках которой инженеры и ученые из разных областей могут обмениваться опытом, сопоставлять результаты исследований, экспериментировать с новыми идеями и организовывать взаимное сотрудничество. Основное внимание в сетях сосредоточено на физике нейтрино, улучшении параметров ускорителей и поглотителей, радио-технологии, распространении полученных научных результатов, а также популяризации науки.

Распределённую сетевую организацию работ предполагается использовать в проекте также при создании двух новых ускорителей проведеня исследовагий учеными и техническими специалистами Европейского Сообщества (МICE — мюонного кольцевого ускорителя, и HiRadMat, тестирующей станции импульсных пучков частиц.

Другие проекты

EuCARD связан с иными европейскими проектами в области ускорителей (http://eucard.web.cern.ch/EuCARD/about/related_projects/)

См. также

• Ускоритель частиц
• Рамочные прграммы ЕС
• Сверхмощный адронный коллайдер (Super-LHS)
• Международный линейный коллайдер (ILC)
• Мюонный кольцевой ускоритель (MICE)
• Лазер на свободных электронах
• Ускоритель ЕММА

Ссылки

• Интернет-страница EuCARD (http://cern.ch/EuCARD)
• Интерет-страница CARЕ (http://care.lal.in2p3.fr/)