Современные эксперименты в области физики высоких энергий требуют использования поляризованных пучков заряженных частиц, так как управление спиновой степенью свободы позволяет изучать тонкие эффекты в структуре материи, недоступные при работе с неполяризованными пучками. Однако самая острая проблема реализации экспериментов с поляризованными частицами связана с трудностями сохранения поляризации частиц в процессе ускорения. Камнем преткновения стали пересечения спиновых резонансов, которые в наибольшей степени рассыпают направление поляризации и приводят к «распушиванию» пучка из-за деполяризующих когерентных и некогерентных эффектов.

В подготовленной диссертационной работе рассматриваются современные подходы по ускорению частиц с возможностью сохранения поляризации во всем диапазоне энергий, подтвержденные численными методами. Применительно к существующему кольцу Нуклотрона рассматриваются подходы по модернизации магнитной оптики исключительно для успешного ускорения частиц с возможностью сохранения поляризации. В то же время, учитывая большой срок службы текущей магнитной оптики Нуклотрона, рассматриваются новые варианты реализации оптики, на базе которой может быть пересобрана оптика инжектора коллайдера NICA и обеспечивающей сохранение и управление спином частиц.

Проведенные исследования позволят успешно реализовать программу изучения поляризованных частиц в Нуклотроне (на внутренней мишени), в коллайдере NICA (в SPD) и в эксперименте BM@N (на выведенном пучке), предоставив экспериментаторам эффективные инструменты управления спином частиц в ускорителях. Открывается возможность проведения высокопрецизионных экспериментов, тем самым укрепляя позиции коллайдера NICA среди ведущих установок мира. Новый инжектор в форме «восьмерки» будет первым ускорителем в мире, работающим в режиме спиновой прозрачности без применения соленоидальных сибирских змеек. В диссертации представлены способы управления поляризацией дейтронов, что ранее считалось трудновыполнимой задачей. Кроме того, в подготовленной диссертационной работе представлены примеры первоочередных экспериментов, которые стоит провести в ускорительном комплексе до введения в эксплуатацию SPD с целью проработки механизмов управления поляризацией и с целью развития компетенций проведения экспериментов с поляризованными частицами.

Результаты выполненных исследований являются всеобъемлющими и могут быть применены на других мировых установках.

В рамках предзащиты освещаются основные положения, выносимые на защиту, соответствующая апробация и научная новизна работы.