Проблемы урегулирования внешних заимствований российских компаний с государственным участием тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Проблемы урегулирования внешних заимствований российских компаний с государственным участием"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени П.Н. ЛЕБЕДЕВА

На правах рукописи

РЯБОВ Владимир Алексеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЙТРИНО-ЯДЕРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ И НЕЙТРИННЫХ ОСЦИЛЛЯЦИЙ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ НА УСКОРИТЕЛЯХ

Специальность 01.04.23 - физика высоких энергий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва, 2006 г.

Работа выполнена в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН.

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАН,

доктор физико-математических наук, профессор В.А. Кузьмин, Институт ядерных исследований РАН, г. Москва.

доктор физико-математических наук, профессор A.A. Комар,

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, г. Москва.

доктор физико-математических наук, профессор А.И. Малахов,

Объединённый институт ядерных исследований, г. Дубна.

Ведущая организация: Государственный научный центр Российской Федерации Институт физики высоких энергий, г. Протвино.

Защита состоится « 20 » ноября 2006 года в 12 часов на заседании диссертационного совета № Д 002.023.02 при Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.

Автореферат разослан «10 » октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук

Я.Н. Истомин

Общая характеристика работы

Нейтринные эксперименты на ускорителях позволяют решать широкий круг вопросов современной физики - от определения параметров Стандартной Модели и проверки квантовой хромодинамики до изучения лептонной универсальности и нейтринных осцилляций.

Первая часть диссертации посвящена исследованию конечных адронных состояний (инклюзивпых спектров и средних множественностей), включая образование странных и очарованных частиц в нейтринном пучке Серпуховского ускорителя с энергией Е„ =3-30 ГэВ. Исследования выполнены по данным эксперимента Е-128 на спектрометре СКИФ (Стримерная Камера И Фотоэмульсия), проведенного с участием автора в период 1986 - 1993 гг. Для интерпретации экспериментальных результатов изучения процессов нейтрино-ядерных взаимодействий при малых значениях квадрата переданного импульса Q1 ~ 1 ГэВг в диссертации используется кварк-партонная модель (КИМ) и ее различные модификации.

Вторая часть диссертации посвящена проблеме изучения нейтринных осцилляций в ускорительных экспериментах. Рассматриваются эксперименты нового поколения, использующие интенсивные нейтринные пучки и два детектора, расположенные на большом (~ 1000 км) расстоянии друг от друга. Детально проработаны физические и технические вопросы создания нейтринного пучка от ускорителя УНК на энергию 600 ГэВ в направлении лаборатории Гран-Сассо (детектор ICARUS, пролетное расстояние нейтрино L = 2200 км) и детектора на озере Байкал (L = 4200 км). Выполнен модельный эксперимент, в котором была впервые осуществлена имитация больших пролетных расстояний в экспериментах с "дальними" нейтрино, и осуществлена временная привязка нейтринного события в удаленном детекторе к моменту вывода пучка из ускорителя;

Многие идеи, связанные с постановкой экспериментов с пучками "дальних" нейтрино, предложенные, но оставшиеся нереализованными в рамках программы УНК, нашли воплощение в эксперименте MINOS с участием автора, в настоящее время набирающем статистику взаимодействий в нейтринном пучке NuMI ускорителя FNAL. Для этого эксперимента разработана и оптимизирована структура ближнего и дальнего детекторов,

располагающихся на расстоянии 730 к.« друг от друга. В результате расчетов и калибровочных измерений определено энергетическое разрешение калориметров MINOS. Показано, что для обеспечения ' уровня чувствительности к параметрам осцилляции (Дт^ <= 0,003 эВ1, sin 203, = 1), определяемых в эксперименте SuperKamiokande с атмосферными нейтрино, необходимо проводить экспозицию детекторов MINOS в пучке, низкой энергии и использовать относительные методы регистрации vu -взаимодействий нейтрального и заряженного токов в ближнем и дальнем калориметрах. Именно в таком режиме сейчас функционирует этот эксперимент. Одновременно набирается и статистика взаимодействий атмосферных нейтрино. Результаты первых наблюдений атмосферных и ускорительных нейтрино в детекторе MINOS на уровне достоверности 98% свидетельствуют о существовании осцилляций.

В качестве направлений развития осцилляционных ускорительных экспериментов, в частности в рамках эксперимента MINOS, рассматривается использование фотоэмульсионного детектора и "off-axis"- детектора NOv А, располагающегося вне оси пучка NuMI, где нейтринный поток имеет меньшую интенсивность, но практически монохроматичен по энергии. Описаны новые кинематические методы анализа осцилляций v^ —»v, и —> V,. С целью увеличения точности восстановления ; энергии взаимодействия нейтрино из пучка широкого спектра энергий от ускорителя, а также повышения эффективности разделения нейтринных робытий заряженного и нейтрального токов исследованы возможности метода независимой регистрации в калориметрических детекторах, наряду с ионизационным сигналом, выхода испарительных нейтронов, образующихся в результате взаимодействий нейтрино с ядрами атомов поглотителя.

Актуальность темы диссертации

Важность изучения конечных адронных состояний обусловлена, с одной стороны, неоднозначностью теоретического описания процессов глубоконеупругого лептон-нуклонного взаимодействия при малых значениях Q2, в особенности, с образованием странных и очарованных

частиц. С другой стороны, экспериментальные данные в области сравнительно низких энергий нейтрино (=10 ГэВ) крайне малочисленны. Полученные в диссертации результаты дополняют банк экспериментальных, данных по сечеииям взаимодействия нейтрино, включая сечения образования странных и очарованных частиц при низких энергиях, и определяют пределы применимости различных феноменологических моделей, описывающих глубоконеупругие процессы.

Измерение массы нейтрино - величины, которая определяет не только свойства слабых взаимодействий, но и картину эволюции Вселенной, является одной из наиболее фундаментальных задач физики элементарных частиц и космологии. Попытки определить массу нейтрино предпринимались во многих экспериментах, однако проблема до сих пор остается нерешенной. Прогресс в достижении чувствительности к массе нейтрино на уровне ту —\0 гэВ, связан, в первую очередь, с осцилляционными экспериментами, использующими пучки "дальних" нейтрино и новое поколение детекторов с большими чувствительными объемами. В этих экспериментах возможно детально исследовать области значений параметров осцилляций, предсказываемых экспериментами по изучению осцилляций атмосферных нейтрино (в частности, проверить результаты группы 8ирегКатюкапс1е, свидетельствующие об открытии г^—»уг осцилляций с параметрами Дл!ц =3-1(Г3, 8ш22023=1). В экспериментах с пучками "дальних" нейтрино увеличение чувствительности к параметрам осцилляций и, в частности, к массе нейтрино, достигается за счет большой длины пролета нейтрино (сотни километров) и возможности изменения энергии нейтринного пучка.

Цели работы

1. Комплексный анализ нейтрино-ядерных взаимодействий, зарегистрированных на спектрометре СКИФ в нейтринном пучке Серпуховского ускорителя при энергиях =3-30 ГэВ, включающий в себя:

- изучение инклюзивных спектров и средних множественностей конечных адронных состояний;

— исследование процессов образования и распада странных и очарованных частиц.

2. Проведение цикла методических исследований в рамках подготовки ускорительных экспериментов по поиску нейтринных осцилляций, использующих пучки "дальних" нейтрино. Исследования включают в себя:

- разработку комплекса для создания пучков "дальних" нейтрино от ускорителя УНК-600 и изучение возможности их формирования в направлении детектора ICARUS и Байкальского нейтринного телескопа;

- разработку способов синхронизации момента вывода протонного пучка из ускорителя с моментом регистрации нейтринного события удалёнными на несколько тысяч километров детекторами;

- оптимизацию структуры калориметров MINOS, регистрирующих взаимодействия от нейтринного пучка NuMI ускорителя FNAL;

- разработку, оптимизацию, создание и калибровку в тестовых пучках Серпуховского ускорителя модулей фотоэмульсионного детектора;

- разработку методов повышения энергетического разрешения в калориметрических нейтринных детекторах;

- изучение допустимых для измерений в ускорительных экспериментах областей параметров осцилляций при разных методах детектирования.

3. Создание и калибровка базовых элементов ближнего и дальнего калориметров MINOS, участие в нейтринных сеансах ускорителя ENAL, а также в обработке статистики взаимодействий ускорительных и атмосферных нейтрино с целью определения параметров осцилляций.!

Научная новизна работы

1. Дополнен мировой банк данных измерения сечений процессов нейтрино-ядерных взаимодействий в области энергий Ev =3-30 ГэВ, включая сечения образования странных и очарованных частиц, а также сечения процессов дифракционной диссоциации.

2. Развито направление исследования нейтринных осцилляций в ускорительных экспериментах с использованием пучков "дальних" нейтрино. Проработаны возможности проведения экспериментов нового поколения, использующих пучки "дальних" нейтрино от ускорителей УНК-600 и FNAL, и детекторы с большими чувствительными массами (ICARUS, Байкальский нейтринный телескоп, калориметры и фотоэмульсионный детектор эксперимента MINOS, "off-axis" эксперимент NO v А).

3. В эксперименте MINOS получены новые данные, свидетельствующие о существовании осцилляций атмосферных и "дальних" нейтрино.

4. На базе спектрометра СКИФ и нейтринного пучка ускорителя У-70 впервые поставлен эксперимент, имитирующий большие пролетные расстояния нейтрино, в котором использована бескабельная синхронизации системы вывода протонного пучка ускорителя и удаленного детектора.

5. Получены новые данные о развитии электронно-фотонных ливней в фотоэмульсионной мишени, прослоенной свинцовым поглотителем, необходимые для выделения реакций vr + N -^е + Х в экспериментах по поиску нейтринных осцилляций OPERA и MINOS.

6. Предложены новые кинематические методы выделения в калориметрических детекторах реакций v, + N —> т + X из фона обычных СС-взаимодействий ум + N ц + X при энергиях, соответствующих энергиям пучков "дальних" нейтрино ускорителей CERN и FNAL.

7. Предложен новый метод повышения энергетического разрешения в нейтринных калориметрических детекторах, использующих поглотители с большими атомными весами.

Практическая ценность работы

1. Проведена систематическая проверка предсказаний кварк-партонной модели и ее модификаций, касающихся глубоконеупругих процессов множественного образования адронов в нейтринпых взаимодействиях при малых значениях Q1. Полученные результаты подтверждают универсальность характеристик конечных адронных состояний, что является следствием единого струйного механизма рождения адронов.

2. Полученные значения сечений образования странных и очарованных частиц в нейтринных взаимодействиях восполняют недостаток экспериментальных данных в области порога их рождения.

3. Проведенные исследования в рамках подготовки экспериментов по поиску нейтринных осцилляций показали, что с использованием пучков "дальних" нейтрино и нового поколения детекторов с большими чувствительными объемами можно определить массу нейтрино вплоть до значений т„ - 1(Г2эй.

4. Результаты эксперимента по имитации больших пролетных расстояний, показали необходимость использования в осцилляционных экспериментах с пучками "дальних" нейтрино временной привязки нейтринного взаимодействия к моменту вывода пучка из ускорителя.

5. Первые результаты эксперимента MINOS подтвердили существование осцилляции атмосферных и "дальних" нейтрино с параметрами, соответствующими измерениям экспериментов SuperKamiokande и К2К.

6. Проведенные калибровки элементов фотоэмульсионного детектора, разработанного для исследований появления vr и vr в пучке vM, показали возможность создания секционированного свинцово-эмульсионного детектора с полезной массой до 1000 т, из которой масса фотоэмульсии составляет 100 т, что не имеет аналогов в экспериментальной физике.

7. Калибровки детектора нового типа - ионизационно-нейтронного калориметра в адронных и электронных пучках ускорителя У-70 показали, что наряду с ионизационным сигналом, использование информации о числе испарительных нейтронов существенно улучшает энергетическое разрешение калориметрических детекторов при регистрации ливней от нейтринных событий, а также позволяет осуществить эффективное разделение событий нейтрального и заряженного токов.

i

Научные публикации j

По материалам, представленным в диссертации, опубликовано 58 научных работ в виде обзоров в журналах Успехи Физических Наук [1] И Физика Элементарных Частиц и Атомного Ядра [2], статей в журналах: Phys.Rev.D [4], Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики [19, 22, 23], Журнал Технической Физики [32], Письма в Журнал Технической Физики [47, 55, 56], Ядерная Физика [20, 30], Доклады Академии Наук [54], Приборы и Техника Эксперимента [8, 11, 13, 15, 31,48], Nuclear Tracks and Radiation Measurements [10], IEEE Trans. Nucl. Sei. [38], Краткие сообщения no физике ФИАН [18, 21, 24, 58]; в виде препринтов ФИАН [6, 7, 16, 17], ИФВЭ [25, 27, 29], ИТЭФ [14] , FNAL - NuMI [3, 5, 33, 34, 35, 36, 37, 49], CERN - INFN [50, 51, 52, 53], ICRR University of Tokyo [57], а также в материалах конференций [9, 26, 28, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46]. Получено авторское свидетельство на изобретение [12]. Полный перечень работ автора диссертации составляет 92 печатных издания. 8

Апробация работы

Основные результаты диссертации представлялись и докладывались автором на Международных конференциях по трековым детекторам в Одессе (1989 и 1991 гг.) [9, 10]; на Международных симпозиумах по осцилляциям дальних нейтрино в FN AL, Батавия, США (1999, 2002) [37, 38]; на Международном рабочем совещании УНК-600 в Протвино (1994) [26, 28]; на научных семинарах ФИ АН, ИФВЭ, ИЯИ РАН, а также рабочих совещаниях коллабораций Е-128 (СКИФ) , Р-875 (MINOS), Р- 929 (NOvA) и ICARUS &NOE.

Вклад автора

Содержание диссертации отражает основные исследования, проведенные в рамках коллабораций СКИФ и MINOS, в которых степень участия автора была одной из определяющих.

Автор принимал участие на всех этапах эксперимента на спектрометре СКИФ: в создании аппаратурного комплекса, наладке и калибровке трековых детекторов, проведении облучения в нейтринном пучке Серпуховского ускорителя. Автор координировал работу экспериментальных групп на стадии обработки данных. Анализ данных о сечениях образования странных и очарованных частиц в нейтрино-ядерных взаимодействиях при энергиях Ev =3-30 ГзВ, а также поведении средних мпожественностей и инклюзивных спектров адронов, был выполнен непосредственно автором.

Цикл методических исследований, связанных с проведением экспериментов по поиску нейтринных осцилляций в пучках "дальних" нейтрино от ускорителя УНК-600, был выполнен при определяющем участии автора диссертации. Эти исследования нашли воплощение в виде ряда предложенных автором идей, которые были реализованы- коллаборацией MINOS при подготовке и проведении эксперимента. В части детекторной техники, эти идеи связаны с уменьшением гранулярности калориметров, необходимостью создания вето-системы на дальнем детекторе и необходимостью увеличением числа каналов регистрации ближнего детектора. В эксперименте MINOS реализована система временной привязки момента вывода пучка из ускорителя с моментом регистрации нейтринного

события в дальнем детекторе. Аналогичная система была впервые созвана и успешно испытана автором на базе Серпуховского ускорителя У-70 задолго до эксперимента MINOS. В части эффективности поиска нейтринных •осцилляций предложения автора были реализованы в виде создания нейтринного пучка низких энергий, не предусмотренного в первоначальном проекте. При анализе данных эксперимента используются разработанные автором новые кинематические методы анализа, увеличивающие эффективность выделения взаимодействий v, и vr в пучке v^.

Автор был среди инициаторов дальнейшей модернизации эксперимента MINOS. Два предложения - о создании фотоэмульсионного детектора, нацеленного на изучение взаимодействий иг и "off-axis"— эксперимента NO V А, ориентированного на регистрацию появления vr, были разработаны при определяющем участии автора. Оптимизация структуры и калибровка модулей фотоэмульсионного детектора в тестовых пучках Серпуховского ускорителя были выполнены непосредственно автором. Идеи постановки фотоэмульсионного эксперимента в настоящее время реализуются в эксперименте OPERA. Новый "off-axis"- эксперимент NOv А в настоящее время активно развивается. Автор диссертации является ответственным физиком-экспериментатором от ФИАН за проведение экспериментов MINOS и NOv А , а также членом Международного координационного совета NuMI FN AL (International Board MINOS & NOv A Collaboration). : ;

При создании нейтринных калориметров очень большой массы становится крайне важной разработка новых методов увеличения энергетического разрешения. Одним из таких методов является регистрация выхода испарительных нейтронов (наряду с измерением амплитуды ионизационного отклика). Эта методика успешно проверена автором в

измерениях, проведенных в пучках электронов и адронов Серпуховского

i

ускорителя.

Основные результаты, представленные к защите \

1. Обработка банка данных, полученного в эксперименте на спектрометре СКИФ, проводившемся в течение 8 лет (1986 - 19931гг.) в нейтринном пучке Серпуховского ускорителя. 10

2. Изучение инклюзивных спектров и средних множественностей конечных адронных состояний, а также сечений процессов нейтрино-ядерных взаимодействий при энергиях Я„ =3-30 ГэВ.

3. Исследование образования и распада странных и очарованных частиц в нейтринных реакциях при энергиях Е„ = 3 - 30 ГэВ.

4. Разработка элементов комплекса "дальних" нейтрино ускорителя УНК на энергию 600 ГэВ и. методики формирования пучков дальних нейтрино в направлении детектора ICARUS (Гран-Сассо, Италия) и Байкальского нейтринного телескопа.

5. Решение задачи бескабельной синхронизации момента сброса пучка ускорителя с моментом его регистрации удаленным детектором нейтрино.

6. Оптимизация структуры калориметров эксперимента MINOS, использование новых кинематических методов анализа мод осцилляций, определение областей параметров осцилляций, ожидаемых в эксперименте MINOS при различных методах регистрации.

7. Сборка, тестирование и калибровка ближнего и дальнего детекторов в эксперименте MINOS; оценка параметров осцилляций атмосферных нейтрино; анализ первых данных регистрации взаимодействий нейтрино от пучка NuM3 ускорителя FN AL.

8. Разработка, оптимизация, создание и калибровка в тестовых пучках адронов и электронов Серпуховского ускорителя модулей фотоэмульсионного детектора, предназначенного для прямого обнаружения нейтринных осцилляций по каналам vM —»у, и vM-+vr-

9. Исследование возможностей увеличения чувствительности нейтринных экспериментов к определению параметров осцилляций: использование моноэнергетических нейтринных "off-axis" пучков и повышение энергетического разрешения нейтринных калориметров за счет дополнительной регистрации нейтронного сигнала.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из Введения, девяти глав основного текста и Заключения. Она содержит 210 страниц, в том числе 80 рисунков, 14 таблиц, библиографический список из 205 наименований.

Содержание работы

Во Введении рассматривается проблема фундаментальной роли нейтрино в Природе, в частности, его массы, определяющей не только свойства слабых взаимодействий, но и глобальные характеристики материи, в том числе и картину эволюции Вселенной [1]. Описываются этапы изучения свойств нейтрино в экспериментах на ускорителях [2], Формулируются цели и задачи диссертации, определяется их место в общем направлении исследований физики нейтрнно.

Первая глава содержит общую информацию, касающуюся нейтринных исследований на ускорителях. Описываются различные эксперименты, направленные на изучение нейтринных реакций нейтральных и заряженных токов для проверки предсказаний Стандартной Модели и квантовой хромодинамики. Особое внимание уделено процессам глубоконеупругих нейтрино-ядерных взаимодействий, которым посвящена значительная часть диссертации.

Смешивание массивных нейтрино должно с неизбежностью приводить к существованию нейтринных осцилляций. В экспериментах по их поиску можно достичь высокой чувствительности к малым значениям масс нейтрино. Рассматриваются предпосылки проведения и физические задачи экспериментов по поиску осцилляций —»vr и v^ vr в пучках "дальних" нейтрино от ускорителей. Важно, что все дальние детекторы экспериментов MINOS, NOi/A, ICARUS и OPERA способны регистрировать и события взаимодействий нейтрино атмосферного происхождения [3, 4, 5]. Показано что результаты экспериментов с пучками "дальних" нейтрино позволят провести трехароматовый анализ и надежно определить тип нейтринных осцилляций (v^-tv,, v^ —> и v^—а также изучить область их параметров, если Am2 - Ю'3эВ2.

Все эти вопросы нашли отражение в последующих главах диссертации.

Вторая глава посвящена постановке и методике обработки данных эксперимента Е-128, проведенного с участием автора в нейтринном пучке Серпуховского ускорителя в период с 1985 по 1992 гг. Анализируются особенности экспериментальной установки - спектрометра СКИФ для

исследования процессов нейтрино-ядерных взаимодействий (Рис.1), содержащего трековые и сцинталляционные детекторы [6, 7, 8]. Описаны составные части спектрометра: фотоэмульсионный вершинный детектор [9, 10], координатный детектор - стримерная камера [11, 12, 13], мюонный идентификатор, сцинтилляционный детектор и магнит спектрометра [14].

На спектрометре СКИФ было проведено облучение трех партий ядерной фотоэмульсии объемом 22 л каждая при интегральном сбросе /„=2,010" протонов на мишень нейтринного канала ускорителя У-70. Спектрометр экспонировался в десяти нейтринных сеансах, так что общее время экспозиции составило около 5000 ч. Было отснято около 8-Ю4 фотографий треков в примерной камере и мюонном идентификаторе [15]. В результате получено около 1000 целеуказаний на вершину нейтринного взаимодействия в объеме вершинного детектора.

В этой главе описана также методика выделения событий-кандидатов, а также поиска и реконструкции нейтринных взаимодействий [15,1б].

В третьей главе представлены результаты исследований нейтрино-ядерных реакций при энергиях £v=3-30 ГэВ, выполненных на спектрометре

СКИФ [17-22].

Для анализа инклюзивных характеристик [17 - 19] было отобрано 670 событий взаимодействия нейтрино в процессе заряженного тока (СС)

v„ + A->/T + X, О)

где А — ядро мишени, X - конечное адронное состояние. Для подавления вклада фоновых процессов мы требовали выполнения следующих критериев отбора по импульсу мюона и энергии нейтрино:

>0,5 ГэВ/с; > 3,0 ГэВ. (2)

После этого было выделено 531 событие, для которых проводилась кинематическая реконструкция. Для выделенных событий величина отношения полного сечения к энергии нейтрино составила

сг^ / £„ = (0,77 ± 0,18) х10"38 сл<2 / ГэВ. (3)

Инклюзивное дифференциальное сечение рассеяния нейтрино на нуклоне выражается через три структурные функции нуклона, которые, в общем случае, являются функциями двух переменных хи О1:

¿2а?г _ С\МЕ„ с1х-с1у п

•(4)

Дифференциальные сечения, проинтегрированные по бъеркеновским переменным х = 02пм у = ег 12РЫ{РУ-Р1,) и у = V/ = (Я„ - • £„ в пределах их изменения от нуля до единицы, приведены на Рис. 2.

0.35 «.5 ».73

0.23 0,5 0,75

Рис. 2. Дифференциальные сечения нейтрино-ядерного взаимодействия по бъеркеновским переменным у и х' = х/(1 + М -х/О). Сплошные линии соответствует расчетам по КПМ.

Анализ этих спектральных распределений приводит к следующим значениям интегралов структурных функций нуклона:

| Р* (х)(1х = 0,53 ± 0,11

= 0,42 ±0,12. (5)

Первое из этих выражений определяет в КПМ суммарную долю импульса нуклона, переносимую кварками и антикварками, а второе - долю импульса нуклона, переносимую валентными кварками. Отличие первого выражения от единицы свидетельствует о том, что оставшуюся часть импульса нуклона (-50%) переносят глюоны.

Получена верхняя оценка отношения сечения процессов дифракционной диссоциации к СС-сечению иV -взаимодействий [20]

^'/^«'<0,44. (6)

Средние множественности заряженных релятивистских частиц во взаимодействиях нейтрино с ядрами [17, 21, 22] изучались исходя из анализа 670 СС- взаимодействий (1), удовлетворяющих критериям (2). Средняя энергия нейтрино для этой выборки составила < £„ >= 9,7 ± 1,7 ГэВ, <Q2 >=2,88±0,67 {ГэВ/с)2, а квадрат инвариантной массы адронной системы W2 =[ря + (Р„изменялся в интервале от 1 до 20 (ГэВ/с1)2. Средняя множественность заряженных адронов в эксперименте составила

< Nt >= 2,26 ± 0,20 ; < N. >= 1,04 ± 0,22 (7)

при среднем значении <W2 >=9,5±1,4 (/эй/с2)2. Эти результаты хорошо

согласуются с расчетом по модели партон-адронного каскада.

На Рис. 3 представлена средняя множественность в виде функции инвариантной массы конечного адронного состояния.

ГГХ, ГэВ1

Рис. 3. Зависимость средней множественности от квадрата инвариантной массы адронной системы. Прямые линии соответствуют аппроксимации вида (8) с коэффициентами (9), точки - данные с ПК СКАТ.

На всем интервале изменения кинематической переменной IV2 наблюдается логарифмический рост <N> с увеличением IV2. Линейная аппроксимация этой зависимости соотношением

<N> - А + В ЛаУ/2 (8)

приводит к значениям коэффициентов

А, =0,79±0,05,=0,75±0,11; Л, =-0,28±0,06 В_ =0,58±0,10 . (9) Полученные в эксперименте данные по средним множественностям адронов хорошо согласуются с результатами не только других нейтринных экспериментов, но и с результатами, полученными при изучении различных процессов - адронных взаимодействий и е*е~ - аннигиляции.

В четвертой главе представлены результаты изучения процессов образования странных и очарованных частиц в нейтрино-ядерных взаимодействиях на спектрометре СКИФ [23].

Анализировалось 710 нейтринных СС- взаимодействий (1), которые удовлетворяли критериям отбора (2). Нейтральные странные частицы (К°-мезоны и Л° - гипероны) идентифицировались в реакциях

+ + va+A->/T + Л° + Х (10)

кинематическим методом (фитированием мод распада К" —> + л*, Л° —>р + 7г~) при анализе событий с характерной топологией, зарегистрированных в стримерной камере (Рис. 4). При этом вводился дополнительный критерий отбора по порогу образования странной частицы W >1,5 ГэВ/с1. Из 17 нейтринных взаимодействий с образованием нейтральной странной частицы, 7 однозначно идентифицировать как содержащие К0-мезоны, а 10- как содержащие Л°- гипероны.

Рис. 4. Фотография распада Л° —» р + л~, зарегистрированного в стримерной камере.

Для найденных распадов нейтральных странных частиц проведена кинематическая реконструкция их эффективных масс. Усредненные по всем событиям значения составили

Мк» =492±8 МэВ/с; МЛ„ =1113±6 МэВ/с, (11)

что в пределах ошибок хорошо согласуется с табличными значениями.

С учетом эффективности регистрации нейтральных странных частиц, которая в данной постановке эксперимента составила е 0 = 0,15 и еЛ„ = 0,36, определено отношение сечений реакций (10) к полному сечению реакции (1) =ст(К°)/сг%: =(8,4±3,1)%; =сг(А0)/сг^г =(4,9±1,6)% . (12)

Определен полный вклад странных частиц (нейтральных и заряженных) в сечение реакции (1)

=(19,4±8,8)%. (13)

Оценка выхода событий с очарованными частицами проводилась в рамках кварк- партонной модели на основе расчета относительных вкладов процессов vN - взаимодействий с образованием странных и очарованных частиц. Согласно расчету 28% событий с образованием странной частицы обусловлены рождением и последующим распадом очарованной частицы. Вводя дополнительный критерий отбора по порогу образования очарованной частицы W> 3 ГэВ/с2, получена выборка из 311 событий, в которой выход странных частиц, в отличие от (12), составил

кГ"/01>3 m = (28,8 ± 11,7)%. Тогда доля нейтринных взаимодействий, содержащих в конечном состоянии очарованные частицы, от полного сечения СС- реакции (1) составляет

/«С = (8,1 ±3,3)%, (14)

что хорошо согласуется с данными других нейтринных экспериментов.

Экспериментальный банк взаимодействий нейтрино с ядрами фотоэмульсии содержал 23 найденные в фотоэмульсии вершины, в окрестности которых не обнаружено вторичных вершин от распадов очарованных частиц. Это позволило оценить сечение образования очарованных частиц прямым методом

ст£""<0,05-сг%. (15)

В пятой главе рассматриваются цели, задачи и методы поиска нейтринных осцилляций в экспериментах с использованием пучков "дальних" нейтрино от ускорителей [1, 2]. Показано, что исходя из измеренной вероятности осцилляций

P(y„-*v„ vT) = isinI 26(1-eos 2,54^^) = sin220-sinJ(l,27^-¿) (16)

2 £■„ Ev

для определения параметров осцилляций, предсказываемых в эксперименте SuperKamiokande (Ат2 ~ 1СГ2 -1СГ3э.Д\ sin 20 = 1), необходимы пролетные расстояния нейтрино L ~ 1000 км и энергии пучков < £„ > =10 ГэВ.

Исследования осцилляций с пучками нейтрино от ускорителя характеризуются контролируемыми условиями и хорошо известным

энергетическим спектром, что их выгодно отличает от экспериментов с нейтрино солнечного, атмосферного и реакторного происхождения.

В осцилляционных ускорительных экспериментах детекторы должны регистрировать лептоны различных ароматов, образованные в реакциях заряженного (СС-взаимодействия)

v, + N—>1 + адроны, I = е, ц, г. (17)

и нейтрального (NC- взаимодействия) токов

v, + N —» V, + адроны. (18)

Рассматриваются особенности постановки инклюзивных экспериментов, в которых наблюдается убывание исходного потока и эксклюзивных, в которых регистрируется появление нейтрино других ароматов (v, и vr). Для инклюзивных экспериментов оцениваются возможности регистрации нейтринных осцилляций при использовании СС- и NC/CC- методов, при анализе энергетического распределения vMN-CC- событий, при измерениях потока равновесных мюонов. Для инклюзивных измерений исследуется чувствительность к идентификации мод осцилляций vM-*v, и vM —»vr. Рассмотрены новые кинематические методы выделения vrN - реакций с образованием и последующим распадом г- лептона по лептонной моде, которые могут быть использованы в калориметрических детекторах [24].

В шестой главе обсуждаются разработанные проекты и методика экспериментов по регистрации взаимодействия нейтрино от пучка, сформированного на ускорительно-накопительном комплексе УНК-600 в г. Протвино, системой двух детекторов, расположенных на различных расстояниях [25]. Рассматривается оптимизация структуры экспериментов, включающих ближний детектор и дальние детекторы, в качестве которых были предложены нейтринный телескоп NT-200 на озере Байкал [26, 27], и детектор ICARUS в лаборатории Гран-Сассо, Италия [28, 29, 30], удаленные соответственно на расстояния 4200 и 2200 км от ускорителя. Байкальский проект имел уникальные возможности, так как пролетное расстояние нейтрино в нем в 6 раз превышало базу экспериментов с пучками от NuMI FNALhCERN.

Приводятся параметры основных элементов комплекса "дальних" нейтрино УНК-600: системы вывода протонов, транспортировки протонного

пучка, мишенной станции, фокусирующих устройств для формирования пучков л и К- мезонов, распадного канала и адронного поглотителя.

Для формирования пучка нейтрино широкого энергетического спектра могут использоваться системы параболических линз или система типа "горн". Их расчетные энергетические спектры представлены на Рис. 5.

д -л. - ...Л: "'"Л-. -т. 3 г- х <9.4 С JO.J'I -SI в < — *о.э < 1 1 1 I

73 1 1 1

1 "i "

£„, ГэВ

Рис. 5. Энергетические спектры широкополосных нейтринных пучков от ускорителя УНК-600. Пучки сформированы системой параболических линз (3 варианта, в случае 4 — нейтринный пучок без фокусировки).

Как показали расчеты, для широкополосного пучка с < £„ > = 50 ГэВ в детекторе с массой 1,5-104т (три модуля детектора ICARUS - Т600), должно регистрироваться около 35 нейтринных взаимодействий в сутки.

Для создания пучков нейтрино с узким энергетическим спектром (Рис.6) используется система квадрупольных линз. Расчетная статистика нейтринных взаимодействий в таких пучках ожидается на порядок меньше по сравнению со статистикой, набираемой в пучке широкого спектра.

211 40 И 20 40 «О

Р„ ГэВ!с Р„ ГэВ/с

Рис.6. Спектры квазимонохроматических пучков нейтрино от распадов л*- мезонов, формируемые системой квадрупольных линз.

Расчетные области параметров осцилляции, измеряемые в эксперименте с пучками от комплекса "дальних" нейтрино УНК-600, проходящих сквозь Землю до детектора ICARUS расстояние 2200 км, представлены на Рис. 7. Вещество Земли позволяет продвинуться в область меньших (примерно на 20%) углов смешивания, но практически не влияет на достижимый уровень по Am2. Увеличение энергии нейтринного пучка в 3 раза приводит к пятикратному уменьшению достижимых параметров по Д/л2. Однако при больших энергиях сечение взаимодействия нейтрино с веществом возрастает пропорционально < Ev >, что приводит к увеличению статистики регистрируемых событий.

На Рис. 8. приведены результаты расчетов изменения поведения Р{УМ-*К) в зависимости от энергии нейтрино в эксперименте Байкал. Видно, что статистика результатов экспозиции детектора при различных энергиях нейтрино (например, в диапазоне Ev =50-60 ГэВ и £„ =100-120 ГэВ) может отличаться в 2 - 3 раза.

ПО »•»

10-» 1«-» ю-4 м-4

I

am* IS «in5 ia

Рис. 7. Области параметров осцилляции, доступных для исследования в эксперименте УНК* ICARUS Т600. Сплошные линии соответствуют вакуумным осцилляциям, пунктирные - с учетом вещества Земли.

набора параметров Am2 =2*10 2 и sin* 20 — 0,78. 20

Разработка проектов экспериментов по изучению осцилляций с использованием пучков нейтрино от ускорителя УНК-600 позволила не только определить основную концепцию проведения "дальнобазовых" нейтринных экспериментов, но и заложила основу создания ныне действующих установок, таких как К2К и MINOS. В этих экспериментах реализованы многие идеи, предложенные при разработке комплекса "дальних" нейтрино от УНК-600, связанные как с выбором энергии и структуры пучка, так и с оптимизацией детекторов.

В седьмой главе рассмотрены основные направления исследований, связанные с разработкой бескабельной синхронизации системы вывода нейтринного пучка ускорителя и удаленного детектора [31, 32]. Это необходимо для надежного выделения редких событий взаимодействия нейтрино от ускорителя на фоне космического излучения, природной радиоактивности горных пород и иных помех.

На базе нейтринного пучка Серпуховского ускорителя и спектрометра СКИФ была создана автономная система синхронизации, которая управляла временным положением пучка. Использовалось два синфазно работающих синхронизатора и атомные стандарты частоты "Сапфир" (частота сигналов 5 МГц при среднеквадратичном отклонении частоты <5 10"13 за 10 суток), один из которых управлял моментом сброса пучка в нейтринный канал, а второй вырабатывал стробирующие сигналы для детектора. Задача обнаружения полезного сигнала решалась путем создания управляемого сброса пучка ускорителя. Для этого момент сброса пучка привязывался к опорной высокостабильной частоте синхронизатора, период которой 7„ был во много раз меньше цикла ускорителя. Структура пучка соответствовала 10 банчам с периодом следования 166 не и длительностью сброса 1,6 мкс.

Определение временного положения пучка в режиме без стробирования на интервале обнаружения (Г0, Т0 +13000 мкс), соответствующем дальности — 4200 км у показано на Рис, 9. Статистическая обработка данных позволяет с высокой точностью определить момент сброса пучка. Зная временное положение пучка на удаленном детекторе, можно организовать его стробирование. На Рис. 10 показана имитация дальности пролета нейтрино путем введения задержки строба Т, = 6635 мкс длительностью гс = 50 мкс.

¡т птг мот ш я» к» $я

Рис. 9. Распределения числа событий попавших в интервалы временных выборок: а) 50 мкс, б) 20 мкс, в) 1 мкс в режиме без стробирования.

зо

•g

ta го

5 го

S

а

G6O0 й 700

Рис. 10. Распределение зарегистрироваиных событий в режиме стробирования.

Результаты эксперимента по имитации больших пролетных расстояний нейтрино, в котором осуществлялась бескабельная синхронизации момента вывода пучка из ускорителя со временем регистрации события в детекторе, показали необходимость использования в экспериментах с пучками "дальних" нейтрино такой или аналогичной временной привязки для корректного разделения полезных и фоновых событий.

В восьмой главе рассматривается эксперимент MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search) и его возможности в определении параметров нейтринных осцилляций [3, 4, 24, 33 - 46]. Основная цель эксперимента — изучение v^ v, и vv —> vt осцилляций с использованием нейтринного пучка NuMI от ускорителя FNAL. Эффект осцилляций выявляется путем сравнения сигналов, зарегистрированных в "ближнем" детекторе, который располагается на территории FNAL, и "дальнем" детекторе, находящемся на расстоянии 730 км в подземной лаборатории Соудан на глубине 713 м.

На Рис. 11 представлены расчетные спектры пучков NuM3 при различных типах фокусировки. Видно, при работе в высокоэнергичном нейтринном пучке ("high energy") в дальнем детекторе MINOS в течение года ожидается регистрация около 104 v^CC- событий при интегральном сбросе 2,5-10™ протонов на мишень. Высокоэнергичный нейтринный пучок широкого спектра оптимален для изучения осцилляций, если Дт2 - 2,5-10~2эВ2. С уменьшением Дтг чувствительность эксперимента падает, а при Атг <5-10~гэВг с таким пучком измерить параметры осцилляций невозможно. 22

Рис. 11. Нейтринные пучки от MI FNAL.

Для исследования малых Дт2 (основываясь на расчетах пучков для проекта УНК-600) на рассмотрение коллаборации автором диссертации было внесено предложение о необходимости формирования нейтринного пучка с более низкой энергией. Максимум чувствительности пучка со средней энергией < £„ > = 4,9 ГэВ ("medium energy") к параметрам осцилляций приходится на область Дт2 - 8-Ю-3эй2. Однако число регистрируемых vh СС-событий в таком пучке составляет менее половины (- 4300 событий) от их числа в высокоэнергичном пучке. В тоже время в соответствие с последними данными эксперимента SuperKamiokande по атмосферным нейтрино лучший фит на параметры осцилляций составляет (Am2 = 2,4-Ю~1эВ1, sin220= 1,0), что при фиксированной базе L = 730 км требует проведения эксперимента в еще более низкоэнергичном пучке со средней энергией < Ev > = 2,5 ГэВ. Именно в таком ("low-energy") пучке, начиная с 2005 г. работает детектор MINOS.

В этой главе описана структура дальнего и ближнего детекторов эксперимента MINOS. Дальний детектор представляет собой калориметр весом 5,4 кт, состоящий из пластин намагниченного железа, прослоенных плоскостями пластического сцинтиллятора. Калориметр разделен на два одинаковых супермодуля, каждый из которых набран из 243 октогональных железных пластин с размером 8 м и толщиной 2,54 см и такого же количества плоскостей сцинтиллятора. Вдоль оси супермодуля проходят обмотки электромагнитов, создающие в его объеме тороидальное магнитное поле напряженностью 1,5 Г. Ближний детектор имеет полезную массу 1,0 кт и представляет собой уменьшенный вариант дальнего.

Для проверки работоспособности сцинтилляционного детектора автором проведены калибровочные измерения световыхода от всех сцинтилляционных плоскостей с помощью сканирующего радиоактивного

источника. Результаты заносились в базу данных эксперимента, которая используется при реконструкции нейтринных взаимодействий в детекторе.

Расчет энергетического разрешения калориметров проводился при моделировании характеристик электромагнитных и адронных ливней, которые инициировались электронами и протонами с энергиями 1 - 20 ГэВ. Рассматривались калориметры с различными комбинациями активных детекторов и поглотителя. Расчеты проводились с использованием пакета программ GEANT 3.11. В результате расчетов и калибровок, проведенных на Серпуховском ускорителе, была окончательно оптимизирована структура калориметров MINOS. Для минимизации неопределенностей, связанных с энергетическим спектром нейтринного пучка и функцией отклика детекторов, проводились калибровочные измерения на ускорителе CERN. Прототип калориметра облучался в пучках адронов и электронов с энергиями Ehc =3-30 ГэВ. Энергетическое разрешение составило

- для адронов —> ДЕк !Ек = 55%/Л/£д(/э£) ;

- для электронов —► ДEJEr= 22% /-Je, {ГэВ) . (19)

Нами для эксперимента MINOS были исследованы новые критерии

отбора полезных событий с образованием г- лептона [24]. Эти критерии основаны на кинематических особенностях реакции v, + N—>т+Х по сравнению с реакциями (17) в которых образуются легкие лептоны. Первый критерий, основан на отличии от нуля поперечной составляющей импульса лептона от распада т (в лептонных модах т—>¿¿vMvt или еvvß) по отношению к плоскости реакции заряженного тока. Из Рис. 12 видно, что при энергии нейтрино Ev = 17 ГэВ, неопределенность направления импульса адронной струи составляет ДО = 10° и 20° и отвечает эффективности выделения событий с образованием г -лептона на уровне, соответственно 22% и 4%. Для нейтрино более низких энергий, эффективность повышается.

Рис. 12. Эффективность метода анализа Р^ в распадах г - лептона в зависимости от значения ошибки восстановления импульса адронной струи.

J I1Î И 29 Л®.

Другой предложенный критерий отбора связан с наличием большой поперечной составляющей импульса у адрона по отношению к плоскости, образованной импульсами налетающего нейтрино и вторичного лептона. Для энергии нейтринного пучка <ЕУ> =17 ГэВ эффективность данного метода выделения полезных событий составляет около 5% и возрастает с увеличением энергии нейтрино.

Основным методом поиска осцилляций в эксперименте MINOS является наблюдение убывания потока мюонов от взаимодействий vu (СС-метод). Другой метод поиска осцилляций — измерение в пучке ум отношения числа безмюонных событий нейтрального тока к числу событий с зарегистрированным мюоном (NC/CC- метод). Кроме того, используются тесты на сравнение энергетических распределений СС- и NC- событий в ближнем и дальнем детекторах. Разработанные методы анализа нейтринных взаимодействий позволяют исследовать значения параметров осцилляций вплоть до значений -Дт2 < 2 ■ 10"3э52 и 1СГ2 < sin2 20 < 1 (Рис. 13).

Рис. 13. Области параметров vM —» vr и vü —> vr - осцилляций, доступные для изучения в эксперименте MINOS (внутри кривых). Кривые соответствуют чувствительностям: А -NC/CC-метода; Б - метода сравнения числа СС-событий в ближнем и дальнем детекторах; С - анализа энергетического распределения СС - событий; Д - измерений появления электронов; Е - измерений появления г - лептонов в фотоэмульсионном детекторе.

Начиная с августа 2003 г. в эксперименте MINOS регистрируется статистика взаимодействий нейтрино атмосферного происхождения. При анализе данных 418- дневной экспозиции детектора было отобрано 107 событий-кандидатов на взаимодействия атмосферных нейтрино. При отсутствии осцилляций ожидаемое число событий в объеме калориметра должно составлять 127 ± 13. В предположении осцилляций с параметрами Дш23 = 0,0024 эВ2 и sin2 20и = 1,0 ожидаемое число событий составляет 96 ± 10.

Распределение по зенитному углу, показанное на Рис. 14, содержит 77 событий, в которых проведена временная идентификация направления прихода нейтрино в детектор. Среди этих событий 49 приходят с направления "сверху вниз" (сс«>0), а 28 - с направления "снизу вверх" (соэб^ <0). Измеренное отношение потоков атмосферных нейтрино "снизу вверх"/"сверху вниз" составляет 0,57±0,14 (стат.). Расчетное значение этого отношения в отсутствие осцилляций составляет 0,92 ± 0,03 (сист.). Отношение экспериментальных и расчетных величин

= 0,62 ±0,14 (стат.) ± 0,02 (сист.) (20)

на 2,6 стандартных отклонений отличается от единицы, которая отвечала бы отсутствию осцилляций.

Рис. 14. Распределение реконструированных 77 событий взаимодействий атмосферных нейтрино в детекторе MINOS по зенитному углу. Экспериментальные данные показаны точками с соответствующими погрешностями. Гистограммы соответствуют расчетам по методу Монте-Карло: сплошная - при отсутствии осцилляций, пунктирная - в случае осцилляций с Дтг =2,4-10~2эВ. Заштрихованная область показывает уровень фона.

Распределение числа событий по зенитному углу, а также величине L/£„, ограничивает на 90% уровне достоверности область параметров осцилляций (7 • 10~5 < Дт^з < 5 • 10~гэВ1; sin2 2£>гз > 0,2). Наилучший фит распределений наблюдается при значениях Дт\ъ =1,3-10~3э5г, sin2 2023 =0,90.

Впервые пучок NuMI был выведен в декабре 2004 г. В дальнем детекторе MINOS предварительный анализ событий нейтринных взаимодействий от пучка NuMI проводился исходя из интегрального сброса 0,93-1020 протонов на мишень в период с 20 мая по 6 декабря 2005 г. Было отобрано 92 события, кореллированных по времени с моментом вывода пучка из ускорителя. Их энергетическое распределение показано на Рис. 15. Все события содержат мюонный трек, а восстановленная в них энергия нейтрино не превышает 10 ГэВ. При отсутствии осцилляций расчетное число таких событий должно составить 177 ±11. Следовательно, для гипотезы отсутствия осцилляций в области энергий Ev ¿10 ГэВ наблюдается дефицит 48% vM - СС-

взаимодействий. Статистическая достоверность существования осцилляций составляет 5<т. Наилучший ^2(Д»г, sin2 20)- фит распределения событий по энергии наблюдается при значениях параметров осцилляций

Ат*3 = (3,05^'^(стат.)±ОД2 (cucm.))xW3эВ\ sin2 7вгъ = 0,88!£" (стает.) ±0,06 {сист.).

Г 1 Un-0*ciBawd 8»St Fit • Oeta

Энергия неЯтрнио Еу,ГэВ Рис. 15. Энергетическое распределений v - СС событий взаимодействия нейтрино от пучка NuMI в дальнем детекторе MINOS.

В девятой главе рассматриваются перспективы развития ускорительных экспериментов с пучками дальних нейтрино, в частности модернизация и способы повышения энергетического разрешения нейтринных калориметров.

Фотоэмулъсионный детектор MINOS. В структуре калориметров MINOS ¡ невысокая эффективность выделения распадов т-лептонов обусловлена использованием кинематических методов их идентификации. Для увеличения чувствительности эксперимента автором диссертации было предложено дополнить калориметры фотоэмульсионным детектором, позволяющим наблюдать взаимодействие vr и вершину распада т - лептона (в случае осцилляций vM ->vr) [36, 37]. Большую полезную массу детектора обеспечивает мишень - свинцовые пластины, чередующиеся со слоями фотоэмульсии. Слои пластика, прокладываемые между фотоэмульсией (спейсер), обеспечивают пространство для распадов х- лептона. Детектор имеет сотовую структуру и позволяет последовательно наращивать массу от 100 до 1000 т, из которых масса фотоэмульсии составляет 10%.

Приводятся результаты оптимизации фотоэмульсионного детектора, показывающие что, при < £„ >= 17 ГзВ оптимальной конфигурацией является периодическая структура, состоящая из свинцовой пластины толщиной 1 мм, слоя фотоэмульсии толщиной 200 мкм и спейсера, толщиной 900 мкм.

Фотоэмульсия также обеспечивает идентификацию электронов. С целью изучения возможности определения энергии электрона, было проведено исследование электронно-фотонных ливней, регистрируемых в

модулях фотоэмульсионного детектора состоящих из 25 слоев фотоэмульсии Р-2Т размером 50x50 мм1, прослоенной свинцовыми пластинами толщиной 1 мм [47, 48]. Эмульсионные слои представляли собой сэндвич, в котором на подложку толщиной 180 мкм была полита эмульсия толщиной 50 мкм с каждой стороны. Фотоэмульсионные модули облучались в пучках. электронов с энергиями 10 и 26 ГэВ ускорителя У-70 ИФВЭ при интегральном сбросе - 10*. Экспериментальные и расчетные значения коэффициента размножения электронов представлены на Рис. 16 и в пределах ошибок совпадают.

Рис. 16. Значения коэффициента размножения электронов в эмульсионной камере, прослоенной свинцом при энергиях электронов £, =10 и 26 ГэВ.

Результаты проведенных калибровок показали, что можно с хорошей точностью определять энергию электрона, образовавшегося в реакции

N е" + X, что необходимо для прямого наблюдения осцилляций vh -» ve в экспериментах MINOS и OPERA, использующих слоеные свинцово-эмульсионные детекторы. Фотоэмульсионный детектор MINOS позволяет увеличить чувствительность исследований к параметрам осцилляций вплоть до значений &тг ~7-ю^эВ2 (Рис. 13).

"Off-axis"- эксперимент NOvA (Numi Off-ixis v. Appearance experiment) нацелен на изучение осцилляций [5, 49]. Предполагается создание

детектора с массой 30 юп, который будет размещен на выходе пучка NuMI на поверхность Земли, после дальнего калориметра MINOS. Регистрацию появления v. должна обеспечить структура калориметра NOvA, в котором толщина структурного элемента в продольном направлении составляет .0,15 рад. длин (что в ю раз меньше, чем в MINOS). В калориметре NOvA 80% массы составляет активный детехтор - жидкий ецшггиллятор на основе минерального масла, залитый в модули сотовой конструкции. На полной

тт-[.гиг- 1 Т"> „ Ю!М вмтшп. nnrrtmua7Lin.TY nnnrvnoTpu /VI'*" — ... ------- ' ' ~ 1' - ~ ----------- ------------

размером 15,7x15,7 м1, собранных из сот с поперечным размером 3,9x6 см2. Свет собирается фибровым волокном и регистрируется фотодиодами.

ав

i

*

Концепция постановки эксперимента, разработанная при непосредственном участии автора, заключается в размещении детектора N01^ А на расстоянии 12 км от оси пучка МиМ1. В этом случае интенсивность пучка невелика, но спектр нейтрино становится практически моноэнергичным. Это следует из кинематики распадов пионов и К- мезонов, которые в своей системе центра масс распадаются изотропно, что приводит к широкому спектру энергий нейтринного пучка. Для малых углов 0 между направлением распространения пиона и нейтрино, энергия нейтрино £„, образовавшегося в двухчастичном распаде я-^ц + у, определяется в лабораторной системе координат соотношением

(21)

где у — Ел/ тя. Как показывают расчеты, начиная с некоторых углов (©>7 мрад), распады пионов любых энергий приводят к образованию нейтрино с одной и той же энергией. Возможность создания моноэнергичных нейтринных пучков путем перемещения детектора с оси пучка на расстояния 5,10 и 20 км (соответствующие углы 7,14 и 21 мрад) показана на Рис. 17.

Ьгге Епсгяу Ведт ^ ^ . . . , МсДит Ечсгцу Всага

\ <3 зо

Рис. 17. Ожидаемое число - СС событий в детекторе NOvA на расстоянии S00 км от ускорителя при отсутствии осцилляций. Показаны пучки различных энергий, попадающих в детектор под разными углами.

Проблема повышения энергетического разрешения нейтринных калориметрических детекторов. В нейтринных калориметрах, таких как MINOS, или детектор NOE [50 - 53], ошибки в измерении энергии адронного каскада составляют (20 - 30)% и возрастают в области £„ < 10 ГэВ. Однако помимо регистрации ионизационного сигнала, в детекторах возможно проводить измерения количества нейтронов, образованных в процессах ядерных расщеплений [54]. Регистрация двух независимых сигналов будет приводить к уменьшению ошибки в определении Ev примерно в 1,5 раза.

Метод определения энергии адронов по амплитуде нейтронного сигнала исследовался в калибровочных экспериментах с пучками адронов и электронов на ускорителях У-70 ИФВЭ и С-60 ФИАН [55, 56, 57]. Эксперименты проводились с калориметром, поглотитель которого состоял из 6 рядов свинца толщиной 10 см и сечением 20x20 смг каждый, прослоенных блоками полиэтилена толщиной б см. В качестве детекторов нейтронов использовались 3Не-счетчики СНМ-18. На Рис. 18. показаны энергетические зависимости средних значений выхода нейтронов из свинцового поглотителя, полученные в для адронов с энергией 4 и 70 ГэВ и для электронов в интервале

выходов нейтронов при облучении поглотителей из Al, Fe и РЬ бесконечных размеров, что соответствует условиям нейтринных экспериментов.

Из Рис. 18 следует что в адронных каскадах среднее число испарительных нейтронов в Fe при 1 ГэВ составляет 20, а при 20 ГэВ - 200, то есть возникает большой нейтроппый сигнал, а в 60 см поглотителе из РЬ выделяется около 50% испарительных нейтронов генерируемых в Fe бесконечных размеров. Поэтому, наши результаты могут использоваться для оценки нейтронных сигналов генерируемых в нейтринных калориметрах тина MINOS и NOE. Кроме того, для поглотителей из Fe выход нейтронов в электромагнитных каскадах в 20 раз меньше, чем в адронных, практически во всей области от 1 до 100 ГэВ. Следовательно, по отношению нейтронного и ионизационного сигналов можно разделять СС и NC-события.

Для повышения эффективности регистрации нейтронов рассмотрены методы введения в сцинтиллятор добавок веществ с большим сечением поглощения тепловых нейтронов типа Cd (5300 б) или Gd (60000 б) [58].

Заключение

В заключении сформулированы основные результаты диссертации:

1. Обработан банк данных, полученный на спектрометре СКИФ, который в период с 1986 по 1993 гг. экспонировался в нейтринном пучке Серпуховского ускорителя с энергией Е„ = 3 - 30 ГэВ. Методика обработки данных включала в себя: геометрическую и кинематическую реконструкцию треков заряженных и распадов нейтральных частиц, зарегистрированных в стримерной камере и мюонном идентификаторе. В результате получено около 1000 целеуказаний на вершины нейтринных взаимодействий в объеме ядерной фотоэмульсии. Эти данные легли в основу инклюзивного анализа.

2. Изучены инклюзивные характеристики v^N -взаимодействий при энергиях .£„=3-30 ГэВ. Определены полные (/£v - 0,77xl0~38c.vi2/ГэВ) и дифференциальные сечения СС-взаимодействий. Получены значения интегралов структурных функций нуклона

J F2 (x)dx = 0,52 ±0,10; J,-c£3 (x)dx = 0,42 ± 0,10.

Исследовано поведение средней множественности адронов <N> в vpN -взаимодействиях. Показано, что величина < N > логарифмически растет с увеличением W2. При значении <W2 >=9,5±lk4 (ГэВ/с2)1 средняя множественность адронов составила < N± >= 3,30 ± 0,21, что согласуется с расчетом по модели партон-адронного каскада.

3. Измерены относительные вклады образования нейтральных К°-мезонов ил"- гиперонов в полное сечение СС- реакции vMN ->/ГХ :

a(yMN =(8,4±3,1)%; aíy^N ¡u'A"X)/cr^ = (4,9±1,6)%.

Определен относительный вклад сечения образования странных частиц в полное сечение СС- реакции:

= (19,4 ± 8,8)%.

В рамках кварк-партонной модели оценен относительный вклад сечения образования очарованных частиц в полное сечение СС-реакции:

о'м"" I = (8J ± 3,3)%, что хорошо согласуется с данными других нейтринных экспериментов.

Отсутствие обнаруженных в эксперименте распадов очарованных частиц позволило оценить сечение их образования прямым методом:

<0,05-сг^с.

4. Развито направление исследования нейтринных осцилляций с использованием пучков "дальних" нейтрино. Разработаны принципы и методы постановки экспериментов с использованием пучков нейтрино от ускорителя УНК-600 и детекторов ICARUS (Гран-Сассо, Италия) и NT-200 (озеро Байкал). Показано, что в экспериментах с нейтринными пучками широкого спектра энергий с < £„ > <= 30 ГэВ и двумя детекторами, расположенными на расстоянии L- 2 103кд( друг от друга, можно измерить параметры осцилляций вплоть до значений Am2 10~2эВ2 и sin2 20*= Ю'2. Достигнуть чувствительности эксперимента к измерению величин Am2 < 10"3эВ1 можно только при создании пучка низкой энергии с < Е„ > <10 ГэВ, либо на пути формирования моноэнергетических пучков.

5. На Серпуховском ускорителе У-70 впервые осуществлен эксперимент, имитирующий большие пролетные расстояния нейтрино. Решена задача обнаружения нейтринных взаимодействий в удаленном детекторе при отсутствии синхронизации от ускорителя. Определено временное положение пучка, измерены интенсивность нейтринных событий и фонового излучения.

6. Разработана и оптимизирована структура детекторов эксперимента MINOS, нацеленного на изучение осцилляций —> и —>vT с использованием нейтринного пучка NuMI от ускорителя FNAL. В результате моделирования развития электромагнитных и адронных каскадов в калориметрах с различными комбинациями поглотителя и активного детектора определена оптимальная конфигурация калориметра — 2,5 - см слои Fe, чередующиеся с 1- с« слоями пластического сцинтиллятора. В результате калибровочных измерений, проведенных на прототипах калориметров в пучках адронов, электронов с энергиями Е, ь =3-30 ГэВ, получено энергетическое разрешение, хорошо согласующееся с расчетным: для электронов - Д£,/ Е. ■= 22% /^Е,(ГэВ), АЕН/ЕН =55%ЦЕн(ГэВ) - для адронов. Такая точность восстановления энергии частиц позволяет исследовать параметры осцилляций вплоть до значений Am2 <2■ 10"ээВ1 и 10~2 <sin2 2в<\.

Разработаны новые кинематические методы выделения событий, инициированных у,, с образованием и последующим распадом г - лептона на фоне yeN и vMN СС- реакций. Показано, что в эксперименте MINOS, эффективность их использования может достигать 20%.

7. При непосредственном участии автора диссертации проведена сборка и калибровка ближнего и дальнего детекторов MINOS, работоспособность которых исследована в потоках мюонов космических лучей.

На основе обработки статистики взаимодействий, набранной за время экспозиции дальнего детектора MINOS в потоках атмосферных нейтрино, подтверждено существование осцилляций на 98% уровне достоверности. Наилучший фит для параметров осцилляций атмосферных нейтрино составил Д/Н;3 = 1,3-10"3эЯ2, sin220г. =0,90. Проведен анализ первых данных по регистрации взаимодействий нейтрино от пучка NuMI ускорителя FNAL. Исходя из интегрального сброса 0,93-10го протонов на мишень, существование осцилляций подтверждено на уровне 5а. Наилучший фит значений параметров осцилляций нейтрино от пучка NuMI составил Дт23 = 3,05-10"3эй2, sin2 2(9,3 = °-88 ■

8. Предложена, разработана и оптимизирована структура фотоэмульсионного детектора эксперимента MINOS. Отдельные модули детектора, прокалиброваны в пучках электронов с энергией 10 и 26 ГэВ на Серпуховском ускорителе У-70. Проведено исследование развития электронно-фотонных ливней. Показано, что в экспериментах с фотоэмульсионным детектором, можно исследовать параметры vм —► ут осцилляций вплоть до значений Am2 ЛО^эВ2.

9. Изучены новые возможности увеличения чувствительности нейтринных экспериментов к определению параметров осцилляций.

Первая связана с размещением детектора вне оси нейтринного пучка. Разработка эксперимента NOvA показала, что в таком "off-axis"- детекторе спектр падающих нейтрино практически моноэнергетичен. При этом использование калориметра с малой радиационной длиной структурного элемента (0,15 рад. ед) позволяет исследовать осцилляции с

чувствительностью в 10раз большей, чем в эксперименте MINOS.

Другая возможность связана с увеличением энергетического разрешения нейтринных калориметров. Экспериментально показано, что одновременная регистрация амплитуды ионизационного отклика и нейтронного сигнала, измеряемого по выходу испарительных нейтронов, позволяет увеличить разрешающую способность нейтринных детекторов приблизительно в 1,5 раза. Также показано, что отношение нейтронного и ионизационного сигналов является надежным критерием разделения нейтринных событий заряженного и нейтрального токов.

Литература

1. Герштейн С.С., Кузнецов Е.Н., Рябов В.А. // Природа массы нейтрино и нейтринные осцилляции II Успехи физических наук, 1997, Том 167, № 8, стр. 811 - 848.

2. Рябов В.А. // Нейтринные осцилляции: на пути к экспериментам с дальними нейтрино И Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2003, Том 34, Вып. 5, С.1257 - 1315.

3. Abies A., Allison W., Alner G.J...... Ryabov V. et al.( The MINOS Coll.) И Р-875: A longbaseline Neutrino Oscillation Experiment at Fermilab / Fermilab report, 1995.

4. Adamson P., Alexopoulos T., Allison W.W.M., ..., Ryabov V.A. et al. II First Observations of Separated Atmospheric Muon Neutrino and Muon Anti-Neutrino Events in the MINOS Detector II Phys. Rev. D, 2006, v. 73, p. 072002.

5. Ayres D, Dawson J., Drake G,..., Ryabov V et al И NOvA Proposal to Build a 30 Kilolon Off-Axis Detector to Study Neutrino Oscillations in the Fermilab NuMI Beamline // Fermilab Report 2005; hcp-ex/0503052.

6. Алешин Ю.Д., Аммосов B.B., Баранов В.И.,...Рябов B.A., и др. // Экспериментальная установка СКИФ для исследования образования очарованных барионов в нейтринных взаимодействиях I Препринт ФИАН № 10, Москва, 1989.

7. Алешин Ю.Д., Аммосов В.В., Баранов В.И.,...Рябов В.А. и др. // Возможности и особенности работы установки СКИФ для исследования образования очарованных барионов в нейтринном канале ускорителя У-70 ИФВЭ / Препринт ФИАН № 3, 1991.

8. Алешин Ю.Д., Аммосов В.В., Баранов В.И.,...Рябов В.А. и др. // Гибридный спектрометр СКИФ для исследования процессов образования очарованных частиц в нейтринно-ядсрных взаимодействиях И ПТЭ, 1994, № 5, стр. 23 - 30.

9. Гущин Е.М., Лебедев А.Н., Рябов В.А., и др. // Фотоэмульсионная мишень магнитного спектрометра СКИФ / Материалы II всесоюзн. семинара по твердотельным трековым детекторам. 1989, Одесса, изд-во ОГУ, стр. 32.

10. Gushchin Е.М., Egorov O.K., Lebedev A.N., Ryabov V.A. et al. // Photoemulsion target of the "SCAP" magnetic spectrometer (the E-I28 neutrino experiment) / Nucl. Tracks and Radiat. Measur. 1992, vol. 20, № 2, pp. 277 - 279.

11. Гущин E.M., Лебедев A.H., Рябов В.А., Сомов C.B., Типографщик Г.И. // Стримерная камера магнитного спектрометра СКИФ / ПТЭ, 1990, № 4, стр. 63 - 66.

12. Гущин Е.М., Лебедев А.Н., Рябов В.А., Сомов C.B. // Реперная система стримерной камеры. Авторское свидетельство № 1584584 ! Открытия и изобретения, 1991, № 18, стр. 259 / Зарегистрировано в Гос. реестре изобретений 8.04.1990.

13. Гущин Е.М., Лебедев А.Н., Рябов В.А., Сомов C.B. // Лазерная система координатной привязки эмульсионной мишени к стримерной камере / ПТЭ, 1987, № 6, стр. 29 - 32.

14. Алешин Ю.Д., Васильев П.С., Гущин Е.М....Рябов В.А. и др. // Измерение и аппроксимация магнитного поля спектрометра СКИФ / Препринт ИТЭФ 121-89.

15. Алешин Ю.Д., Аммосов В.В., Баранов В.И.,...Рябов В.А. и др. И Методика поиска и реконструкции нейтринных взаимодействий в фотоэмульсионном детекторе спектрометра СКИФ / ПТЭ, 1997, № 1, стр. 44 -50.

16. Алешин Ю.Д., Аммосов В.В...... Рябов В.А. и др. И Методика поиска и реконструкции

нейтринных взаимодействий в фотоэмульсионных камерах, экспонированных в нейтринном пучке наустановке СКИФ / Препринт ФИАН № 62, Москва, 1991.

17. Рябов В.А. // Возможность изучения инклюзивных процессов взаимодействия нейтрино с ядрами фотоэмульсии на спектрометре СКИФ при энергиях 3-30 ГэВ /

. Препринт ФИАН, №29, Москва 1992.

18. Гущин Е.М., Рябов В.А., Сомов C.B. II Исследование инклюзивных характеристик нейтрино-ядерных взаимодействий на спектрометре СКИФ при энергиях 3—30 ГэВ / Краткие сообщения по физике ФИАН , № 9 - 10, стр. 48 - 55, 1995.

19. Алешин Ю.Д., Аммосов В.В., Баранов В.И.,...Рябов В.А. и др. И Изучение инклюзивных характеристик рассеяния нейтрино на ядрах эмульсии при Еу = 3 -30 ГэВ / ЖЭТФ, т. 110, вып. 2 (8), стр. 385 - 390, 1996.

20. Егоров O.K., Рябов В.А. // Верхний предел на экспериментальную оценку явления дифракционной диссоциации при взаимодействии мюонного нейтрино с ядрами фотоэмульсии по данным эксперимента Е-¡28 (Протвино) /i Ядерная Физика, 2004, т. 67, № 12, с. 2190-219.

21. Гущин Е.М., Рябов В.А., Сомов C.B. // Исследование средних множественностей конечных адронных состояний во взаимодействиях нейтрино с ядром фотоэмульсии на спектрометре СКИФ / Краткие сообщения по физике ФИАН, 1995, № 9 - 10, стр. 42 - 47.

22. Алешин Ю.Д., Аммосов В.В., Баранов В.И.,..., Рябов В.А. и др. // Исследование средних множественностей нейтрино-ядерных взаимодействий при <EV > = 7,8 ГэВ ! ЖЭТФ, 1996, т. 110, вып. 2 (8), стр. 391-394.

23. Алешин Ю.Д., Аммосов В.В., Баранов В.И.....Рябов В.А. и др. II Исследование

образования нейтральных странных частиц в нейтрино-ядерных взаимодействиях на спектрометре СКИФ при энергиях 3-30 ГлВ / ЖЭТФ, 1995, г. 108, вып. 6(12), стр. 1899-1906.

24. Старков Н.И., Рябов В.А. // Кинематические методы анализа нейтринных взаимодействий в калориметрических детекторах / Краткие сообщения по физике ФИАН, 2000, №12, стр.3 - 8.

25. Булгаков М.К., Васильев П.С., Галкин П.И.....Рябов В.А. и др. // Физические и

технические вопросы создания нейтринного пучка на длинные расстояния от ускорителя УНК на энергию 600 ГэВ1 Препринт ИФВЭ 95-! 8, 1995.

26. Арефьев A.C., Безруков Л.Б., Белолаптихов И.А.....Рябов В.А. и др. // Исследование

осцилляций нейтрино с использованием пучков от ускорится УНК-1 на энергию 600 ГэВ/ Материалы рабочего советами "УНК-600", Протвино, 1994, стр. 174 -198.

27. Арефьев A.C., Безруков Л.Б., Белолаптиков И.А.,., .Рябов В.А. и др. // Исследование осцилляций нейтрино с использованием пучков от ускорителя УНК-1 на энергию 600 ГэВ / Препринт ИФВЭ 94-36. Протвино, 1994.

28. Васильев П.С., Гаркуша В.И., Герштейн С.С.,—Рябов В.А., и др. // К возможности изучения осцилляций нейтрино на детекторах, расположенных в Гран Сассо (Италия), с использованием пучков от ускорителя УНК-1 на энергию 600 ГэВ / Материалы рабочего совещания "УНК-600, 1994, стр. 165 - 173.

29. Fedotov Yu.S., Garkusha V.l., Gershtein S.S.,...Ryabov et al. II On possibility to study neutrino oscillations by detectors located at Gran Sasso (Italy) using beams from 600 GeV UNK-! Machine / Preprint МЕР 94-34. Protvino, 1994.

30. Васильев П.С., Гаркуша В.И., Герштейн C.C...... Рябов В.А. и др. II К возможности

изучения осцилляций нейтрино от ускорителя УНК-1 с энергией 600 ГэВ на детекторах, расположенных в Гран Сассо ! ЯФ, 1995, т. 58, № 12, стр. 2210-2218.

31. Васильев П.С., Котельников С.К., Кузнецов Е.П.,..., Рябов В.А J/Автоматизированная экспериментальная установка по обнаружению взаимодействий нейтрино при отсутствии непосредственной синхронизации от ускорителя / Приборы и техника эксперимента, 1995, № 5, стр. 7-18.

32. Афонин А.Г., Васильев П.С., Кузнецов Е.П., ..., Рябов В.А.// Регистрация взаимодействий нейтрино при отсутствии синхронизации от ускорителя У-70 I ЖТФ, 1996, т. 66, вып. 12, стр. 11.

33. Ambats, D. Ayres, L. Balka,...V. Ryabov et al. (MINOS coll.) // MINOS experiment R&D plan / Fermilab Preprint NuMI-L-184, 6/1996,

34. Adamson P., Alexandrov K.V., Allison W.W.M.,.. ..Ryabov V.A. et al. (The MINOS coll.) // The MINOS Experiment Technical Design Report / Fermilab Preprint NuMI-L-337, 1998.

35. Adamson P., Alexandrov K.V., Allison W.W.M......Ryabov V.A. et al. (The MINOS coll.)

// The MINOS Detectors Technical Design Report / Fermilab Preprint NuMl-L-337, 1998.

36. Adamson P., Alexandrov K.V., Allison W.W.M......Ryabov V.A. et al. (The MINOS coll.)

II The Hybrid Emulsion Detector for MINOS / Fermilab Preprint NuMI-L-473, April 1999.

37. Adamson P., Alexandrov K.V,..., Ryabov V.A. et al. II Physics Justification for a Hybrid Emulsion Detector in MINOS / Fermilab Preprint NuMl-E-548, 1999.

38. Adamson P., Alexandrov K.V., Allison W.W.M...... Ryabov V.A. et a!. (The MINOS coll.)

IIThe MINOS scintillator calorimeter system 11 IEEE Trans. Nucl. Sci. 2002, v.49, 861-863.

39. Litchfield P., Adamson P., Alexopoulos T.,..., Ryabov V.A. et al // The MINOS experiment U Presented at the TAUP conference, Seattle, Sep. 2003.

40. Pearce G., Adamson P., Alexopoulos T.,..., Ryabov V.A. et al // The MINOS experiment II Presented at ICHEP 2004, Beijing, August 2004.

41. Thomson M, Adamson P., Alexopoulos T.,..., Ryabov V.A. et al // Status of NuMl-MINOS И Presented at Neutrino 2004, Paris, June 2004.

42. Wojcicki S., Adamson P......Ryabov V.A. et al. // Early Experience with NuMl/MlNOS //

Proc. of the XI International Workshops on Neutrino Telescopes, Venice, February 2005.

43. Urheim J-, P.Adamson.....Ryabov V.A. et al. // The MINOS Experiment: Status & Report

on First Beam U Presented at the Aspen Winter Conference, February 2005.

44. Kordosky M„ Adamson P., Alexopoulos T...... Ryabov V.A. et al. // The Status of MINOS U

Presented at the 5th Int'l Conference in Non-Accelerator New Physics, Dubna, June 2005.

45. Habig A., Grashom E.W., Adamson P., ..., Ryabov V.A. et al. // The MINOS Detectors II Proc. of the 29th ICRC, Pune, India, 2005; hep-ex/0507018.

46. Habig A., Adamson P., Alexopoulos T.,..., Ryabov V.A. et al. II Neutrino-induced muons observed with MINOS II Proc. of the 29th ICRC. Pune, India, 2005; hep-ex/0507010.

47. Александров K.B., Алешин Ю.Д., Егоров O.K.,..., Рябов B.A. и др. // Исследование каскадного размножения ливня электронов при энергии 26 GeV в эмульсионной камере, прослоенной свинцом / Письма в ЖТФ, 2000, том 26, вып. 12, стр. 8 — 14.

48. Алешин Ю.Д., Богаченко Д.Д., Егоров O.K.,..., Рябов В.А. и др. II Калибровка ливневого детектора с ядерной фотоэмульсией в пучке электронов / Приборы и Техника Эксперимента, 2001, № 2, с. 30 - 34.

49. Ayres D., Drake G., Goodman M.,..., Ryabov V. et al U Letter of Intent to build an Off-axis detector to study V^ —» v, oscillation with the NuMl neutrino beam I/ И Fermilab, August 13, 2002; hep-ex/0210005.

50. De Cataldo G., Favuzzi C., Fusco P., ... , Ryabov V.A. et al.// The NOE detector for a long baseline neutrino oscillation experiment // CERN/SPSC 98-32, LNGS-LOI3.

51. Arneodo F., Bernardini E., Palamara O., ... , Ryabov V.A. et al. (ICARUS & NOE coll.) // ICANOE Proposal U LNGS-P21/99, INFN/AE-99-17, CERN/SPSC 99-25.

52. Arneodo F„ Bernardini E., Palamara О......Ryabov V.A et al. (ICARUS & NOE coll.) //

Preliminary Technical Design II LNGS-P21/99-Addl, CERN/SPSC 99-39, 1999.

53. F.Cavanna, D. Mazza,' G. Nurzia, ... , Ryabov V.A et al. (ICANOE coll.) // Answers to Questions and Remarks Concerning the ICANOE project II LNGS-P21/99-Add2, 1999.

54. Александров K.B., академик Зацепин Г.Т., Кузнецов Е.П...... Рябов В.А. и др. II О

возможности повышения энергетического разрешения и способности разделения событий заряженного и нейтрального токов нейтринных калориметров MINOS и NOE / Доклады Академии Наук, 1998, том 363, №5, стр. 610 - 614.

55. Аммосов В.В., Мерзон Г.И, Рябов В.А. и др. // Исследование характеристик ионизационно-нейтронного калориметра в адронных пучках (4 — 70 ГэВ) ускорителя ИФВЭI Письма в ЖТФ, 1998, Том 24, К» 20, стр. 35 - 42.

56. Мерзон Г.И., Рябов В.А. и др II О возможности увеличения режекции протонов при регистрации первичных электронов космического излучения с помощью ионизационно-нейтронного калориметра / Письма в ЖТФ, 1998, Т. 24, № 18, стр. 66 - 73

57. Ryabov V.A. // Measurements of the neutron yield from a lead absorber for pion and proton projectiles / ICRR Report - 464-2000-8, University of Tokyo, Japan, 2000, p. 50.

58. Жуков А.П., Зацепин Г.Т., Мерзон Г.И., ..., Рябов В.А. и др И Повышение эффективности регистрации нейтронов в ионизационно-нейтронном калориметре I Краткие сообщения по физике ФИАН, 2005, № 10, с. 40.

Подписано в печать 2. к Ш 2006 г. Формат 60x84/16. Заказ № ¿ ^ ■ Тираж /С С экз. П.л. 2,2-Ъ

Отпечатано 8 РИИС ФИАН с оригинала-макета заказчика. 119991 Москва, Ленинский проспект, 53. Тел. 13251 28

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Родионов, Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Государственные компании в системе международного финансирования.

1.1. Теоретические основы управления внешними корпоративными заимствованиями

1.2. Критерии оценки и контроля внешних заимствований компаний.

ГЛАВА 2. Особенности формирования и динамики корпоративного внешнего долга российских компаний с государственным участием.

2.1. Современное состояние, структура и основные этапы формирования внешнего корпоративного долга компаний с государственным участием.

2.2. Оценка долговой устойчивости и платежеспособности российских компаний с государственным участием.

2.3. Основные риски и проблемы в сфере управления внешними корпоративными заимствованиями.

2.4. Проблемы замещения внешнего государственного долга России корпоративными долгами компаний с государственным участием.

ГЛАВА 3. Пути совершенствования системы управления внешней корпоративной задолженностью российских компаний с государственным участием.

3.1. Принципы управления корпоративными заимствованиями компаний с государственным участием.

3.2. Приоритетные направления в развитии политики внешних корпоративных заимствований компаний с государственным участием.

3.3. Мероприятия по совершенствованию институциональной системы управления внешними корпоративными заимствованиями компаний с государственным участием.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Проблемы урегулирования внешних заимствований российских компаний с государственным участием"

Актуальность темы. Важным последствием глобализации мировой экономики и интеграции мировых финансовых рынков стало расширение доступа для корпоративных заемщиков к заемным ресурсам международного рынка ссудного капитала. Корпоративный внешний долг в современном финансовом сообществе формируется в результате осуществления корпоративными структурами различных форм заимствований. Значительный интерес к внешним заимствованиям связан, на взгляд автора, не только с ограниченным потенциалом финансирования корпораций в условиях национальной кредитно-финансовой системы, но и с более эффективными условиями международного финансирования, а также отсутствия значительного числа ограничений, свойственных национальным рынкам ссудного капитала.

В последние годы благоприятная внешняя конъюнктура позволяет России как суверенному заемщику досрочно выполнять свои обязательства и сокращать государственный внешний долг, что создает благоприятные условия для привлечения внешнего финансирования крупнейшими национальными корпорациями. В результате выхода на мировой рынок ссудного капитала наблюдается значительный рост корпоративного внешнею долга компаний с государственным участием. Значительное число и разнообразие рисков корпоративных заимствований обуславливает сложность управления внешним корпоративным долгом компаний с государственным участием, что также определяет актуальность выбранной темы исследования.

В современных условиях корпоративный внешний долг выдвинулся в центр ключевых проблем мировой экономики, что требует самого пристального внимания к этой экономической категории и проблемам, с ней связанным. Тем не менее, особенности и специфика вновь образуемой внешней задолженности должным образом не всегда учитываются. Результатом служат известные в мире примеры развития тяжелых кризисов платежеспособности компаний, а, как результат, и банкротств даже относительно крупных и экономически развитых корпораций. С другой стороны, разработка стратегии управления заимствованиями и развитое методов эффективного привлечения, использования и возврата иностранных займов способствует ускорению экономического развития компаний и повышению эффективности их деятельности, что ещё более актуализирует исследуемую проблематику.

На цели экономического развития в последние годы компании с госучастием привлекли значительные по масштабам ресурсы. Уровень внешнего долга компаний с государственным участием в России, составляет 65,96 млрд.долл.США1, и уже становится не только соспоставим с уровнем государственного внешнего долга, составляющего 76,5 млрд.долл.США2, но и может превысить его уровень в ближайшие годы. Вместе с тем, привлечение внешних финансовых ресурсов требует серьезнейшего контроля за ними в виде создания оптимальной системы управления заимствованиями компаний с государственным участием. Последняя призвана определить основные методы управления внешней задолженностью; определить органы государственного управления, обеспечивающие контроль за поступлением и использованием средств; обеспечить оптимальную структуру поступающих в страну кредитных ресурсов; обозначить основные направления политики управления внешними корпоративными долгами. Слабость реализации положений, а также значительный по масштабам рост внешнего долга компаний с государственным участием обусловили актуальность темы диссертационного исследования.

Основная цель диссертационного исследования состоит в разработке рекомендаций по повышению эффективности системы управления внешними заимствованиями российских компаний с государственным участием.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

- дать комплексную оценку современного состояния, структуры и динамики внешней задолженности компаний с государственным участием;

- выявить основные риски и проблемы, возникающие в сфере внешних заимствований государственных компаний;

1 Рассчитано автором на основе материалов Центрального Банка 1'Ф и ме/вдународного информационного агеи-ства Bloomberg, по состоянию на 1 января 2006 года

2 w»v minim ru. по состоянию на I января 2006 года

- определить роль управления внешней корпоративной задолженностью компаний с государственным участием в системе управления государственным долгом России;

- разработать ряд предложений по формированию политики внешних корпоративных заимствований компаний с государственным участием;

- предложить мероприятия по совершенствованию системы управления внешними заимствованиями компаний с государственным участием.

Объект диссертационного исследования - внешний корпоративный долг компаний с государственным участием во всех его формах и проявлениях.

Предметом исследования является система управления внешними корпоративными заимствованиями, включающая в себя субъекты управления и методы управления внешним долгом компаний с государственным участием, а также возможности её совершенствования.

Теоретической и методологической основой исследования послужили программные и прогнозные разработки международных финансовых организаций, крупнейших международных консалтинговых и рейтинговых агентств, общепринятые международные характеристики оценки рисков и эффективности внешних корпоративных заимствований и долговой нагрузки корпораций.

Для разработки диссертационного исследования важное значение имели научные труды по проблемам управления внешней задолженностью следующих отечественных и зарубежных ученых: Амирхановой Ф.С., Арсеньева Ю.А., Бакли Р.П., Брейли Р., Вавилова А.П., Берникова А.В., Дорнбуш С., Ершова М.В., Жук И.Н., Звоновой Е.А., Какучей Т.Т., Козиковой Е. Н., Котелкииа С.В., Красавиной Л.Н., Минаева Г.А., Морий Е.А., Немцова А.Г., Пекарского С.А., Пензина П.О., Саркисянц А.Г., Суэтина А.А., Федякиной Л.Н., Хейфец Б.А., Шохина А.Н. и др.

В ходе выработки концепции диссертационной работы автор рассматривал труды таких известных ученых как: Бригхэм Ю., Гапенски Л., Брейли Р., Май-ерс С., Ван Хорн Дж., Гитмап Л.Д., Джонк М.Д. и др., заложивших методологические основы теории корпоративных заимствований и корпоративного финансирования.

Автор также опирался на законодательство и нормативные акты Российской Федерации, регулирующие деятельность компаний в области внешних заимствований, корпоративной финансовой отчетности и обращения ценных бумаг.

Решение поставленных в исследовании задач выполнено с единых методических позиций, в рамках которых использованы: структурно-логистический анализ внешней корпоративной задолженности компаний с государственным участием; организационно-аналитические методы оценки системы управления внешней задолженностью компаний; методы системного построения институциональной структуры управления внешними долгами компаний с госучастием.

Важную роль в подготовке и написании диссертации сыграло изучение и обобщение зарубежного опыта государственного регулирования и управления задолженностью компаний с государственным участием, что послужило определению инструментов и критериев оценки долговой нагрузки государства и корпораций, а также ключевых приоритетов в управлении внешними заимствованиями компаний с государственным участием.

Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке методических, организационных и практических рекомендаций по созданию в России полноценной единой системы управления внешним долгом компаний с государственным участием.

Основные результаты научного исследования, полученные лично автором и выносимые на защиту, свидетельствующие о приращении научных знаний в исследуемой области, заключаются в следующем:

1. Проведен анализ современного состояния и динамики внешней корпоративной задолженности госкомпаний. Установлена основная причина значительного роста корпоративных заимствований компаний с государственным участием - в результате осуществления политики по сокращению величины внешнего государственного долга России были созданы благоприятные условия для заимствований компаний с государственным участием: рост кредитных рейтингов компаний, уменьшение стоимости заемных ресурсов, увеличение объемов заимствований компаний, увеличение доли котируемых долгов компаний, увеличение сроков заимствований, появление возможности заимствований в рублях.

2.Выявлены основные факторы, оказывающие негативное влияние на качество корпоративной задолженности и эффективность внешних заимствований компаний: чрезмерно агрессивные заимствования для финансирования сделок по слиянию-поглощению; низкий уровень прозрачности долговой деятельности компаний; нарушения норм корпоративного управления компаниями; задержки с финансовой отчетностью госкомпаний.

3.Проведена оценка долговой нагрузки и платежеспособности компаний с государственным участием в России. В результате исследования установлено: текущий корпоративный долг госкомпаний России невелик с учетом мировоп ' практики и международных стандартов; объемы внешних займов не являются тяжелым бременем для большинства российских компаний с государственным участием; текущая внешняя долговая нагрузка российских банков с госучастием не представляет опасности в силу стабильности и специфики их деятельности на финансовом рынке.

4. Выявлена особая значимость системного, целостного и единого подхода к управлению заимствованиями корпораций на основе изучения международного опыта реформирования системы управления корпоративными заимствованиями компаний с государственным участием.

5. Проанализирована существующая система управления внешней корпоративной задолженностью в России. Выявлены ее основные недостатки: отсутствие единого централизованного органа управления и контроля за внешними заимствованиями компаний с государственным участием; возникает возможность конфликтов различных органов власти; создается почва для коррупции и злоупотребления чиновников.

6.Сформулирована концепция единой системы управления корпоративными долгами российских компаний с государственным участием: предложена структура единой и целостной системы управления внешними корпоративными дол! ами компаний, разграничены функции и полномочия структурных единиц; сформулированы приоритетные направления в развитии политики внешних корпоративных заимствований компаний с государственным участием.

7.Разработапы мероприятия по повышению эффективности системы управления корпоративными заимствованиями компаний с государственным участием: создание единого реестра корпоративных долгов госкомпаний; использование единой методологии учета долгов госкомпаний; применение общепринятых показателей долговой нагрузки; усиление контроля за предельными уровнями долговой нагрузки и др.

8.Рекомепдоваиы меры в области координации органов государственной власти и совершенствования институциональной системы контроля за внешними корпоративными заимствованиями компаний с государственным участием: реформирование Федерального агентства по управлению федеральным имуществом РФ в целях централизации системы управления и контроля; усиление роли Счетной палаты РФ в целях совершенствования системы государственною финансового контроля; усиление надзорных и регулирующих функций ФСФР РФ и др.

Практическая значимость проведенного диссертационного исследования заключается в том, что его основные научные положения, выводы и рекомендации имеют прикладное значение и могут быть полезны органам государственной власти РФ при разработке стратегии управления внешними корпоративными заимствованиями компаний с государственным участием как неотъемлемой части стратегии экономического развития России. Основные результаты могут быть использованы в работе министерств и ведомств России, в первую очередь, Министерством экономического развития и торговли РФ, Федеральным агентством по управлению федеральным имуществом РФ, Министерством финансов РФ, Центральным банком РФ, и другими профильными министерствами, а также соответствующими научно-исследовательскими организациями для разработки долгосрочной программы внешних корпоративный заимствований и урегулирования внешнего долга российских компаний с государственным участием.

Значимость исследования заключается в рекомендациях по использованию зарубежного опыта задолженностью госкомпаний, а также в методических предложениях по совершенствованию институциональной системы управления внешними заимствованиями компаний с государственным участием.

Материалы исследования, выводы и предложения, сформулированные в диссертации, могу г быть использованы в учебном процессе в курсах «Мировая экономика» и «Управление внешнеэкономической деятельностью в РФ», а также в спецкурсах по исследуемой в диссертации проблематике.

Апробация результатов исследования. Материалы диссертации использовались автором при проведении лекций и семинаров на кафедре Управления внешнеэкономической деятельностью в Государственном Университете Управления (ГУУ), а также докладывались на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы управления» (ГУУ, г. Москва) в 2006 г. Результаты исследования нашли свое отражение в пяти опубликованных работах автора общим объемом 2,45 п.л.

Структура работы соответствует разработанному плану, определена целями, задачами и общей логикой исследования. Основной текст работы изложен на 178 страницах. Библиографический список литературы включает 152 источника. В работе приведено 2 рисунка, 7 таблиц и 6 приложений.

В первой главе работы был проведен анализ теоретических основ управления внешними корпоративными заимствованиями, а также оценена экономическая сущность внешнего корпоративного долга. Автором была произведена классификация корпоративных внешних заимствований по целям, форме и источникам погашения задолженности. Основываясь на мировом опыте рассмотрены основные критерии оценки и контроля за внешними заимствованиями компаний.

Вторая глава посвящена всестороннему исследованию современного состояния внешней корпоративной задолженности российских госкомпаний, а также особенностей и специфики формирования внешнего долга компаний с участием государства. Значительное внимание уделено вопросу оценки долговой устойчивости и платежеспособности российских компаний с государственным участием. Автором рассматриваются проблемы и риски внешиих заимствований компаниями с государственным участием, а также оценивается тенденция замещения внешнего государственного долга РФ корпоративными долгами компаний с государственным участием.

В третьей главе автором рассматриваются пути совершенствования системы управления корпоративной задолженностью российских компаний с государственным участием. Приводятся основные положения российской государственной политики в области урегулирования проблем внешней задолженности. Рассмотрены основные аспекты зарубежного опыта государственною управления долгами крупных национальных корпораций. Значительное внимание уделено факторам и причинам долговых кризисов компаний, а также мировому опыту и основным принципам регулирования внешних корпоративных заимствований. Указаны недостатки сложившейся российской системы управления внешним долгом компаний с государственным участием. Предложены соответствующие рекомендации по повышению эффективности системы управления внешними корпоративными заимствованиями госкомпаний, а также соответствующие мероприятия по совершенствованию институциональной системы управления заимствованиями компаний с государственным участием.

Диссертация: заключение по теме "Мировая экономика", Родионов, Дмитрий Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В современной мировой экономике все больше компаний обращается за финансированием на внешние рынки. В силу недостаточности ресурсов, их более высокой стоимости и наличия большого числа ограничений на внутреннем кредитно-финансовом рынке компаниям с госучастием более выгодно осуществлять заимствования на внешнем рынке. В современной мировой научной литературе совокупный корпоративный долг определяется как общая сложившаяся к определенной дате сумма займов национальных корпораций. Тем не менее, внешним корпоративным долгом России считаются номинированные в валюте долговые обязательства национальных корпораций.

Внешние заимствования в зависимости от сроков, объемов и других условий могут использоваться корпорациями для различных целей: на цели экономического развития, для устранения временных финансовых трудностей, а также для финансироания сделок по слияниям и поглощениям. В международной практике внешние корпоративные долговые обязательства могут существовать в различных формах, однако, как показал проведенный анализ, из всей системы мирового финансового рынка наиболее важным сектором для корпоративного финансирования в силу многих причин является евровалютное финансирование, а именно: рынок синдицированных еврокредитов и рынок еврооблигаций и других долговых бумаг. Как показывает зарубежная практика, для эффективного погашения внешнего долга могут быть использованиы такие истоничники. как корпоративные доходы, собственный капитал корпорации, продажа активов корпораций, а также ряд других источников финансирования.

2. Рост внешней корпоративной задолженности в России обусловлен глобальными макроэкономическими и политическими изменениями в процессе управления государством и, на наш взгляд, характеризуется тремя факторами:

- необходимость привлечения нового внешнего финансирования уже существующих госкомпаний, так называемые квазисуверенные долги;

- рост числа компаний и организаций, обладающих внешней задолжено-стыо, которые в силу происходящих экономических и политических процессов становятся государственными;

- изменяющиеся характеристики внешнедолговых инструментов.

Таким образом внешний корпоративный долг госкомпаний подразделяется на обязательства, принятые на себя собственно государственными компаниями, и те внешнедолговые обязательства, которые эмитированы крупными российскими корпорациями, но унаследованы и приобрели статус квазисуверенпого долга в результате сделок госкомпаний по слиянию-поглощению. Спецификой новейшего этапа корпоративных займов (2006 г.) является изменение характеристик внешнедолговых инструментов и появление российских корпоративных гибридных рублевых еврооблигаций.

3. В целом, за период с 2000 по 2006 годы корпоративные внешние заимствования юскомпаний претерпели колоссальные изменения как по количественным так и по качественным характеристикам. Кроме внешних заимствований самих госкомпаний, внешний долг дополнительно увеличился за счет приобретения государством контроля над компаниями с уже существующими внешними долгами. Причины, вызвавшие значительное увеличение внешних займов и изменения глобальных условий осуществления международной кредитно-финансовой деятельности российских компаний с госучастием позволяют автору сделать вывод, что в ближайшие годы рост внешнего долга может продолжиться не меньшими темпами. Если рассматривать структуру внешнего корпоративного долга компаний с государственным участием, общий объем долга за последние шесть лет показал колоссальную динамику, увеличившись с 669 млн. долл. млрд. долл. США в начале 2000 года до 65,96 млрд.долл.США по состоянию на 1 января 2006 года. Наибольший рост величины корпоративной задолженности госкомпаний заметен в 2002 и 2003 годах. Всего внешняя корпоративная задолженность компаний с госучастием за 2000-2005 гг. увеличилась более чем в 55 раз.

За последние годы в силу сложившихся особенностей развития и тенденций российской экономики рост корпоративной задолженности кроме интенсивной формы, т.е. увеличения за счет дополнительного привлечения кредитов уже имеющимися государственными компаниями, получил заметное экстенсивное развитие за счет увеличения числа самих государственных компаний и приобретения частных компаний с уже имеющимся внешним долгом. При этом очевидно, что основное место среди должников занимают крупнейшие государственные нефтегазовые компании - ОАО «Газпром» и ОАО ПК «Роснефть».

4. По мнению автора, хотя текущий долг корпоративного сектора России в целом невелик по международным стандартам, колоссальные на первый взгляд объемы внешних займов, привлеченных за последние годы, на самом деле при более детальном рассмотрении с учетом мировой практики и анализа корпоративной долговой нагрузки, очевидно, не являются тяжелым бременем для большинства российских госкомпаний. Не является опасной внешнедолго-вая нагрузка и для российских банков с государственным участием в силу специфики деятельности на финансовом рынке. Их стабильное и надежное финансовое состояние отмечены наивысшими кредитными рейтишами от международных рейтинговых агентств, отмечающих близость кредитных рейтингов крупнейших госбанков к суверенному кредитному рейтингу РФ. Кроме нефтяной компании Роснефть в настоящее время все остальные компании имеют значительный запас прочности, могут позволить себе значительные новые заимствования и не будут испытывать значимых затруднений с обслуживанием и рефинансированием накопленной задолженности.

5. На первое место по важности в русле исследуемой проблематики выходят проблемы кредитного качества и эффективности управления корпоративными заимствованиями госкомпаний. Более того, отсутствие единого подхода и продуманной системы контроля за корпоративными заимствованиями не только приводит к снижению эффективности заимствований, но и способствует значительному росту как корпоративных, так и макроэкономических рисков.

6. Помимо вышесказанного в работе было доказано, что значительное число и разнообразие рисков корпоративных заимствований обуславливает сложность управления внешним корпоративным долгом госкомпаний. Отсутствие единой целостной системы оценки и контроля за внешними заимствованиями компаний и большое число субъектов, вовлеченных в процесс управления требуют пристального внимания государства за процессом формирования внешних заимствований и величиной долгового бремени госкорпораций. Платежеспособность и эффективность заимствований госкомпаний в среднесрочной и долгосрочной перспективе в значительной степени определяются влиянием боль-шо1 о числа факторов. Прежде всего, речь идет о прогрессе в развитии устойчивых и независимых регулирующих институтов государственной власти, здоровой практики корпоративного управления, в повышении предсказуемости отношений между правительством и компаниями, в сокращении бюрократических барьеров в бизнесе. Для платежеспособности российских госкомпаний и их возможности использовать заемные ресурсы на внешних рынках эти косвенные факторы часто оказываются не менее важными, чем налогово-бюджетные показатели страны общая макроэкономическая обстановка в стране.

7. Основными целями стратегии управления корпоративным долгом госкомпаний являются: поддержание объема корпоративного долга на безопасном для юсударства и корпораций уровне; обеспечение исполнения обязательств компаний с государственным участием в полном объеме и в необходимый срок; оптимизация стоимости обслуживания долга компаний с государственным участием. Основываясь на опыте Южной Кореи, рассмотренном в работе, при формировании национальной стратегии внешних заимствований по мнению автора необходимо приоритетно обратить внимание на следующие вопросы:

- национальная стратегия управления внешними корпоративными заимствованиями является и должна рассматриваться как неотъемлемая часть глобальной стратегии экономического развития России;

- в случае надлежащего контроля за показателями долговой нагрузки внешние корпоративные заимствования служат мощным стимулом для повышения прозрачности и эффективности деятельности госкомпаний;

- для целей корректной оценки складывающейся долговой ситуации МЭРТ РФ, Росимуществу и Минфину РФ необходимо на постоянной основе заниматься мониторингом и расчетом величины совокупного внешнего долга, исходя из отношения долга к ВВП не более 50% (381,6 млрд. долл.);

- формирование стратегии внешних заимствований каждой отдельной компании с госучастием должно быть обусловлено показателями кредитоспособности и долговой нагрузки по каждому заемщику в отдельности в соответствии с мировыми стандартами;

- органам государственной власти и менеджменту компаний с государственным участием рекомендуется развивать и поощрять внешние заимствования в национальной валюте, что позволит переложить большую часть валютно-финансовых рисков при внешних заимствовапииях на кредиторов, предоставив им право контролировать и хеджировать риски, связанными с нестабильностью курсов валют, процентных ставок, динамикой цен па сырьевые товары и проблемами платежного баланса России;

- менедженту госкомпаний и государственным ведомствам при осуществлении внешних заимствований рекомендуется; отдавать приоритет котируемым формам долгов как наиболее эффективным и прозрачным инструментам долговой деятельности; формировать полноценную структуру долга по сроку по каждой компании и увеличивать срок заимствований; более эффективно использовать финансовые методы управления корпоративными долгами;

- участие бюджетных средств в финансировании госкомпаний либо государственных банков должно быть строго запрещено, кроме специальных случаев, установленных законодательством РФ;

- все корпоративные долги компаний и банков с государственным участием должны быть возвращены в полном объеме и в необходимый срок;

- российские компании с госучастием обязаны прилагать все возможные усилия для сохранения и повышения кредитных своих рейтингов.

Общенациональная стратегия управления долгом госкомпаний должна быть ориентирована на развитие и стимулирование экономического роста корпораций прозрачными и рыночными методами, в то же время именно стабильное финансовое состояние компаний должно служить основой экономической стабильности государства.

8. В работе был рассмотрен положительный опыт Франции по управлению внешними корпоративными заимствования на примере компании «Франс Телеком». Тем не менее, как полагает автор, механическое копирование данного опыта на российскую действительность и невозможно, и нецелесообразно в силу целого ряда социально-экономических, организационных и иных причин.

9. По мнению автора, основным государственным ведомством, ответственным за экономическое развитие госкомпаний, в том числе за счет привлечения внешнего финансирования должно являться МЭРТ РФ. Министр экономического развития и торговли должен нести персональную административную ответственность за результаты деятельности министерства и подконтрольных ему ведомств. По мнению автора исследования особому реформированию должно подвергнуться Федеральное агентство по управлению федеральным имуществом РФ (Росимущество). По мнению автора работы, именно Росиму-щество как никакое другое государственное ведомство подходит для целей централизации системы управления внешней задолженностью госкорпораций. В связи с этим назрела необходимость создания в рамках агентства двух новых отдельных департаментов, специализирующихся на вопросах бухгалтерского учета и аудита, а также на вопросах корпоративных финансов.

Департамент бухгалтерского учета и аудита как подразделение Роси-мущества прежде всего должен нести ответственность за формирование и поддержание единого учета всей финансовой и бухгалтерской отчетности, в том числе и корпоративной задолженности российских госкомпаний. Также в рамках данного департамента необходима планомерная работа по созданию методик, в рамках которых сократятся сроки подготовки консолидированной финансовой отчетности компаний, кроме этого департамент должен стать центром разработки мер по совершенствованию бухгалтерской отчетности в компаниях с государственным участием.

Департамент корпоративных финансов должен заниматься разработкой мер по совершенствованию методик оценки долговой нагрузки госкомпаний, в частности, определение минимального уровня капитала, определение основных условий и критериев предоставления финансирования, определение критериев «безопасности» в финансовых показателей, таких, как минимальный уровень платежеспособности и ликвидности организаций, пороги корпоративных рисков заимствований, направленных на контроль общего объема заемного капитала, сглаживанию пиковых периодов в графиках платежей госкомпаний и снижению их общей долговой нагрузки.

Кроме вышеуказанных предложений автор исследования предлагает следующие меры по повышению эффективности системы управления корпоративными долгами:

- создание единого реестра корпоративных долгов компаний, что позволит оперативно оценить нагрузку любой компании в отдельности и всех компаний вместе;

- использовать единую методологию учета долгов компаний. Предлагается использовать как наиболее эффективную методологию Минфина РФ, используемую при расчете внешней государственной задолженности России, когда все долговые обязательства государства пересчитываются и приводятся к единой валюте отчетности, в роли которой обычно выступает наиболее распространенная валюта - доллар США;

- для контроля предельных уровней долговой нагрузки по компаниям с государственным участием нефинансового сектора предлагается основЕлваться на общепринятых показателях долговой нагрузки на основе данных крупнейших мировых рейтинговых агентств и с учетом мировой практики заимствований;

- максимальное повышение прозрачности деятельности государства в качестве акционера компаний, в также систематизация отчетности обо всех хозяйственных мероприятиях компаний, прозрачность в заемной деятельности компаний и регулярная публикация ключевых показателей финансового состояния контролируемых компаний и их долгов на ежедневной, еженедельной, ежемесячной и ежеквартальной основе и др.

В целом, по мнению автора, Росимущество обязано формулировать и ежегодно корректировать стратегию внешних заимствований компаний, которая должна основываться на материалах и информации, подготовленной различными функциональными подразделениями Росимущества, а также на основании планов и стратегий развития каждой госкомпании в отдельности.

Кроме МЭРТ РФ и Росимущества значительное влияние на регулирование и управление внешними корпоративными заимствованиями должны оказывать Министерство Финансов РФ и Центральный банк РФ. Координация денежно-кредитной, бюджетной и валютной политики для повышения эффективности управления внешними долгами госкомпаний должна осуществляется совместно Правительством и Банком России не только на текущий год, но и на среднесрочную перспективу. Взаимодействие Росимущества, Минфина РФ и ЦБ РФ в процессах планирования, возврата и контроля за динамикой и состоянием внешнего долга госкомпаний должно быть четко прописано в законах.

Ввиду необходимости повышения координации деятельности указанных ведомств, автор исследования предлагает следующие меры по повышению эффективности системы управления корпоративными долгами:

- в качестве основного и более точного показателя внешнедолговой нагрузки на платежный баланс в текущих расчетах показателей внешнедолговой нагрузки страны предлагается использовать показатель совокупного внешнего государственного долга и внешнего долга государственных компаний;

- Минфин и ЦБ РФ обязаны вести контроль выполнения запланированных на год бюджетных и макроэкономических показателей, а в случае необходимости - существенно влиять на динамику изменения объемов внешних займов;

- ЦБ РФ рекомендуется значительно ужесточить контроль за структурой и механизмом кредитования российских госкомпапий, осуществляемых со стороны российских государственных банков;

- Минфину РФ и ЦБ РФ необходимо исключить всякую возможность участия бюджетных средств в финансировании государственных компаний;

Важнейшей предпосылкой увеличения эффективности управления заимствованиями госкомпаний является дальнейшее развитие и совершенствование системы государственного финансового контроля для выверки всех видов задолженности госкомпаний, при проведении которой должна быть активно задействована Счетная палата РФ. Для повышения эффективности системы государственного контроля автор предлагает Счетной палате РФ:

- значительно большее внимание уделять нормативно-правовым актам, связанным с вопросами заимствований компаний с государственным участием;

- к задачам Счетной палаты необходимо добавить оценку обоснованности, определение эффективности и целесообразности осуществления внешних корпоративных заимствований компаниями с государственным участием;

- для осуществления проверок шире привлекать независимых экспертов;

- обеспечить большую доступность материалов проверок для общества.

Не менее важное место в системе управления заимствованиями госкомпаний должна занимать Федеральная служба по финансовым рынкам России. В отношении рынка внешних заимствований госкомпаний необходимо усилить регулирующие и надзорные функции ФСФР осуществляющиеся путем контроля за деятельностью участников финансовых рынков и контроля за системой финансовой отчетности заемщиков. Автор предлагает ФСФР, кроме привлечения к административной ответственности разрешить и предоставить соответствующие полномочия для привлечения руководителей компаний-нарушителей к уголовной ответственности.

10. По мнению автора, дальнейшее повышение эффективности системы раскрытия информации компаний с госучастием в России должно осуществляться по трем основным направлениям:

- совершенствование законодательства Российской Федерации, определяющего правовую среду раскрытия информации;

- улучшение механизмов контроля и надзора за исполнением требований раскрытия информации, привлечения к ответственности за нарушение таких требований регулирующим и контрольным органом;

- использование современных информационных технологий для повышения эффективности сбора, анализа и публичного раскрытия информации эмитентами и другими участниками ценных бумаг, а также для обеспечения доступа заинтересованных лиц к базам данных, содержащим информацию, раскрываемую эмитентами.

Реализация законодательных функций ФСФР с целью повышения эффективности внешних заимствований госкомпаний должна осуществляться путем разработки нормативных актов в сфере развитие финансовой отчетности государственных компаний, составленной в соответствии с международными стандартами финансовой отчетности. В этой связи, принятие Федерального закона «О консолидированной финансовой отчётности» должно стать важным шагом реализации концепции развития бухгалтерского учета и отчетности в Российской Федерации, предусматривающей введение требований к составлению финансовой отчетности российских компаний в соответствии с международными стандартами финансовой отчетности.

Одной из важнейших мер развития системы внешними корпоративными заимствованиями компаний с госучастием является совершенствование законодательства как правовой основы для эффективного осуществления заимствований, учета и контроля за долгами корпораций. В этой связи на основании проведенного исследования автор предлагает ряд мер по улучшению и оптимизации действующего законодательства в отношении внешней задолженности компаний.

В целом, необходимо отметить, что если стратегия управления внешним корпоративным долгом может до сих пор вызывать дискуссии, то несовершенство организационной и правой системы управления корпоративным долгом госкомпаний на современном этапе, по мнению автора, создали определенные трудности в управлении внешней задолженностью корпораций. Здесь можно выделить три основных проблемы: слабое взаимодействие органов государственной власти, ответственных за проведение политики заимствований и управления долгом; низкая эффективность институциональных механизмов контроля за внешним долюм; разрозненность и недостаточная полнота учета объема внешней задолженности и программы ее обслуживания.

Посредством предложенного устройства системы управления внешними заимствованиями госкомпаний создается системный подход к прогнозированию, планированию и выработке решений о необходимости привлечения заемных ресурсов. Только с созданием полноценной работоспособной и эффективной системы управления корпоративными долгами компаний долговая политика в области корпоративных заимствований госкомпаний станет по-настоящему целостной и эффективной.