ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2020, том 83, № 6, с. 511-517

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ПОЛЯ

ЭКСПЕРИМЕНТ Baikal-GVD

З. Бардачова⁷⁾, И. А. Белолаптиков²⁾, В. Б. Бруданин²⁾, Н. М. Буднев³⁾, А. Р. Гафаров³⁾,

К. В. Голубков¹⁾, Н. С. Горшков²⁾, Т. И. Гресь³⁾, Р. Дворницкий^2),7), Г. В. Домогацкий¹⁾,

А. А. Дорошенко¹⁾, Ж.-А. М. Джилкибаев¹⁾, В. Я. Дик²⁾, А. Н. Дячок³⁾, Д. Н. Заборов¹⁾,

Р. А. Иванов²⁾, М. С. Катулин²⁾, К. Г. Кебкал⁹⁾, О. Г. Кебкал⁹⁾, В. А. Кожин⁴⁾,

М. М. Колбин²⁾, К. В. Конищев²⁾, А. В. Коробченко²⁾, А. П. Кошечкин¹⁾,

М. В. Круглов²⁾, М. К. Крюков¹⁾, В. Ф. Кулепов⁵⁾, М. Б. Миленин¹⁾, Р. А. Миргазов³⁾,

В. Назари²⁾, Д. В. Наумов²⁾, А. И. Панфилов¹⁾ , Д. П. Петухов¹⁾, Е. Н. Плисковский²⁾,

М. И. Розанов⁶⁾, В. Д. Рушай²⁾, Е. В. Рябов³⁾, Г. Б. Сафронов^1)*, Ф. Шимкович^2),7),8),

А. В. Скурихин⁴⁾, А. Г. Соловьев²⁾, М. Н. Сороковиков²⁾, И. Штекл⁸⁾, О. В. Суворова¹⁾,

Е. О. Сушенок²⁾, В. А. Таболенко³⁾, Б. А. Таращанский³⁾, Л. Файт⁸⁾, С. В. Фиалковский⁵⁾,

Е. В. Храмов²⁾, Б. А. Шайбонов²⁾, М. Д. Шелепов¹⁾, Е. Эцкерова⁷⁾, С. А. Яковлев⁹⁾

Поступила в редакцию 07.05.2020 г.; после доработки 16.07.2020 г.; принята к публикации 16.07.2020 г.

Baikal-GVD — это глубоководный детектор нейтрино кубокилометрового масштаба. Он спроектиро-

ван для детектирования астрофизических нейтрино с энергиями до 100 ПэВ. Развертывание установки

началось весной 2015 г. С апреля 2020 г. телескоп включает в себя семь кластеров, каждый из

которых состоит из восьми струн, несущих суммарно 288 оптических модулей, расположенных на

глубинах от 750 до 1275 м. К концу первой фазы создания детектора, в 2024 г., планируется развернуть

15 кластеров, что позволит достигнуть эффективного объема для детектирования каскадов высоких

энергий в 0.75 км³. В работе представлены устройство и статус установки Baikal-GVD, а также

избранные результаты анализа данных.

DOI: 10.31857/S0044002720060045

1. ВВЕДЕНИЕ

женных детекторах с чувствительными объемами

масштабов кубического километра. Такие установ-

Разместить фотодетекторы в естественных во-

ки могут быть использованы для широкого круга

доемах для регистрации нейтрино высоких энергий

исследований с природными потоками нейтрино

было предложено в 1960 г. М.А. Марковым [1]. В

в диапазоне энергий 10¹⁰-∼10¹⁷ эВ, однако их

этой методике черенковское излучение продуктов

основное назначение — исследование потока аст-

взаимодействия нейтрино регистрируется в разре-

рофизических нейтрино с энергиями от ∼100 ТэВ

до ∼100 ПэВ и выше. В настоящее время функ-

¹⁾Институт ядерных исследований РАН, Москва, Россия.

ционируют три крупномасштабных нейтринных те-

²⁾Объединенный институт ядерных исследований, Дубна,

лескопа — это ANTARES в Средиземном море,

Россия.

IceCube в Антарктическом ледяном щите на Юж-

³⁾Иркутский государственный университет, Иркутск,

Россия.

ном полюсе и Baikal-GVD в озере Байкал, кроме

⁴⁾Институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ,

того, ведутся работы по созданию нейтринного

Москва, Россия.

телескопа KM3NeT в Средиземном море. IceCube

⁵⁾Нижегородский государственный технический универ-

является первым нейтринным телескопом с гео-

ситет, Нижний Новгород, Россия.

метрическим объемом порядка 1 км³, на котором

⁶⁾Санкт-Петербургский государственный морской техни-

в течение 2011-2013 гг. были зарегистрированы

ческий университет, Санкт-Петербург, Россия.

первые события от диффузного потока нейтрино

⁷⁾Comenius University, Bratislava, Slovakia.

астрофизической природы [2]. В данных IceCube за

⁸⁾Czech Technical University in Prague, Prague, Czech

Republic.

7.5 лет наблюдений выделено 60 астрофизических

⁹⁾EvoLogics GmbH, Berlin, Germany.

нейтрино с энергией выше 60 ТэВ с вершиной вза-

^∗E-mail: grigorybs@gmail.com

имодействия во внутреннем объеме установки [3],

511

512

АВРОРИН и др.

центр

- 2016

кластера

- 2017

- 2018

750 м

- 2019

525 м

540 м

36 ОМ

90 м

Останкинская

телебашня

Рис. 1. Схематический вид кластера Baikal-GVD (а) и общий вид детектора в 2019 г. (б). Указаны основные размеры,

справа показана очередность развертки кластеров.

однако достоверные указания на источники генера-

ской железной дороги на расстоянии 3.6 км от

ции этих нейтрино пока отсутствуют. Важным эта-

берега. Глубина озера в этом районе постоянна и

пом в понимании происхождения астрофизических

составляет 1366-1367 м. Каждый год в течение

нейтрино является регистрация IceCube события,

примерно 8 недель на озере устанавливается ста-

ассоциированного с блазаром TXS0506+056 на

бильный ледовый покров толщиной до 1 м, кото-

уровне 3σ [4]. Крупнейшим нейтринным телеско-

рый выдерживает тяжелую технику. В это время

пом в Северном полушарии в настоящее время

проводится устранение неисправностей и сборка

является Baikal-GVD, набор событий от нейтрино

новых структурных единиц телескопа — кластеров.

высоких энергий в его данных в совокупности с

В течение остального времени года на телескопе

данными IceCube позволит приблизиться к пони-

ведется набор данных. Каждый кластер состоит

манию источников и процессов генерации астро-

из восьми гирлянд, несущих суммарно 288 фото-

физических нейтрино.

детекторов (рис. 1). Диаметр кластера составляет

Работы по созданию нейтринного телескопа на

120 м, а расстояние между центрами кластеров

озере Байкал начались в 1980 г. В середине 1990-

примерно 300 м. Гирлянда — это стальной трос с

х гг. последовательно на детекторах НТ-36 и НТ-

закрепленными на нем фотодетекторами и управ-

96, включающих 36 и 96 фотодетекторов соответ-

ляющей электроникой. Гирлянда прикреплена к

ственно, были зарегистрированы первые в мире

системе поплавков на глубине 30 м и жестко за-

подводные нейтрино [5, 6]. Работы по созданию

креплена на дне озера якорем. 36 фотодетекторов

телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-

расположены на глубинах от 750 до 1275 м с шагом

GVD начались в 2011 г., и в 2015 г. был за-

15 м. Чувствительный элемент детектора — опти-

пущен в эксплуатацию первый демонстрационный

ческий модуль (ОМ) — это герметичная стеклян-

кластер телескопа — “Дубна”. В 2019 г. установка

ная сфера, включающая в себя фотоумножитель

включала пять кластеров, несущих 1440 оптиче-

(ФЭУ) Hamamatsu R7081-100 с полусферическим

ских модулей, а в зимней экспедиции 2020 г. были

фотокатодом диаметром 10 дюймов и квантовой

успешно установлены шестой и седьмой кластеры,

чувствительностью 0.35, управляющую и считыва-

в результате суммарное количество оптических мо-

ющую электронику, а также набор датчиков, таких

дулей составило 2016. В этой работе представлены

как акселерометр, инклинометр, компас, датчики

устройство и статус установки Baikal-GVD, а так-

давления и температуры. Кроме того, в состав ОМ

же избранные результаты анализа данных.

входят два светодиода для временной калибровки

оптических модулей. Каждая гирлянда несет 36

2. ДЕТЕКТОР Baikal-GVD

ОМ, которые объединены в секции по 12 ОМ в

Телескоп расположен в южной части озера Бай-

каждой. Оцифровка данных каждой секции осу-

кал рядом с платформой 106 км Кругобайкаль-

ществляется в центральном модуле секции (ЦМ)

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 83

№6

2020

ЭКСПЕРИМЕНТ Baikal-GVD

513

(1/N)(dN/dθ), 1/4 град

10⁰

Baikal-GVD

2016, предварительно

10^-1

10^-2

10^-3

10^-4

Данные

10^-5

Симуляция

100

120

140

160

180

θ, град

Рис. 2. Угловое распределение восстановленных ат-

мосферных мюонов. Представлено сравнение данных

с предсказаниями Монте-Карло для 2016 г. Поток

мюонов в Монте-Карло получен программой для си-

муляции широких атмосферных ливней CORSIKA [9],

в симуляциидетектора учтены реальные условияфунк-

Рис. 3. Кандидат в мюонное событие от нейтрино сни-

ционирования в 2016 г. Угол 0^◦ соответствует направ-

зу в четвертом кластере, зарегистрированное 21 мая

лению вектора скорости мюона вертикально вверх (из-

2019 г. Показаны оптические модули, импульсы кото-

рых были использованы для восстановления траекто-

под земли). Продемонстрировано хорошее согласие

рии мюона, и результат восстановления. Размер кругов

МК и экспериментальных данных в области от 90^◦<

пропорционален десятичному логарифму заряда, вы-

< Θ < 180^◦.

делившегося в ФЭУ. Восстановленныйтрек направлен

под углом ∼18^◦ к вертикали.

с шагом 5 нс. В случае, если сигнал на соседних

ОМ внутри секции составляет около 5 фотоэлек-

тронов (ф.э.) и 1.5 ф.э. в пределах 100 нс, то

нов и ливней требует знания положения оптических

ЦМ отправляет сигнал запроса в модуль управ-

модулей с точностью 10-20 см. Основными фак-

ления кластером (центр кластера) на выработку

торами, влияющими на положения ОМ, являются

триггерного сигнала, после чего с каждого ЦМ

течения глубинных вод озера. Средняя скорость

внутри кластера считывается 5 мкс данных вокруг

этих течений составляет порядка 0.5 см/с, однако в

времени прихода триггерного сигнала. От центра

редких случаях наблюдались значения до 3 см/с. В

кластера в береговой центр проложен гибридный

случае наиболее интенсивных перемещений водных

оптоэлектрический кабель, обеспечивающий пита-

потоков отклонение ОМ от вертикали на глубинах

ние, передачу данных и синхронизацию кластеров.

порядка 800 м может достигать 50 м. Позициони-

Характерный уровень темпа счета одного кластера

рование ОМ осуществляется системой акустиче-

составляет 100 Гц, что соответствует примерно 50

ских маяков, закрепленных на каждой гирлянде на

Гб данных в день. Сформированные события от

глубинах 736, 928, 1093 и 1275 м. С интервалом

отдельных секций поступают в береговой центр,

1-6 мин осуществляется перекрестный акустиче-

после чего передаются по радиоканалу шириной

ский опрос маяков, и по времени распростране-

250 Мб/с в Байкальск, откуда по протоколам

ния сигнала между ними определяется положение

ethernet поступают на вычислительную ферму в

каждого из маяков. С помощью кусочно-линейной

ОИЯИ. В ОИЯИ осуществляются централизован-

интерполяции вычисляется расположение каждого

ная первичная обработка и долговременное хране-

из оптических модулей. Процедура определения

ние данных.

координат осуществляется в режиме реального

Восстановление координат и направлений мюо-

времени. Средняя точность позиционирования ОМ

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 83

№6

2020

514

АВРОРИН и др.

События

N_hit > 10

10²

N_hit > 14

10¹

N_hit > 19

10⁰

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

log10(E/ТэВ)

События

E > 10 ТэВ

N_hit > 19

E > 100 ТэВ

E > 60 ТэВ

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

cosΘ

Рис. 4. Распределения по энергии (а) и по углу (б) для каскадных событий с числом сработавших ОМ > 19 в данных

2016-2019 гг.

составляет 12 ± 6 см [7] при диаметре фотокатода

эффективный объем достиг 0.35 км³ в задаче ре-

ФЭУ ∼25 см.

гистрации ливней высоких энергий, что составляет

Для восстановления событий в телескопе необ-

около 0.9 эффективного объема IceCube для со-

ходимо привязать отклик всех каналов к единой

бытий с вершиной взаимодействия во внутреннем

временной шкале. Задача временной калибровки

объеме установки [3]. Кроме того, установлены

ОМ в пределах одной секции решается с использо-

четыре новых калибровочных лазерных источника

ванием калибровочных светодиодов, установлен-

света. В результате в составе телескопа функцио-

ных в каждом ОМ. Для калибровки между сек-

нируют пять калибровочных лазерных источников,

циями и гирляндами используется система матриц

размещенных на трех технологических гирляндах.

светодиодов, сигнал от которых распространяется

На двух из трех гирлянд закреплено по два лазер-

до 100 м. Для межкластерной временной калибров-

ных источника на расстоянии 180 м. Расположение

ки в детекторе установлена система лазеров, раз-

каждой из технологических гирлянд обеспечивает

работанных специально для эксперимента, каждый

засветку трех соседних кластеров.

лазер генерирует вспышки длиной 1 нс, мощностью

0.37 мДж. Точность временной калибровки состав-

В рамках развития проекта Baikal-GVD уста-

ляет около 2.5 нс [8].

новлена экспериментальная гирлянда с одной сек-

цией ОМ. Передача данных с мастерного модуля

осуществляется напрямую в береговой центр по

2.1. Конфигурация телескопа в 2020 г.

оптоволокну с шириной канала 1 Гбит/с. На экспе-

В 2019 г. телескоп работал в составе пяти

риментальной гирлянде исследуются возможности

кластеров (рис. 1). В период зимней экспедиции

построения гибкой триггерной системы, ориенти-

2020 г. было успешно установлено два новых кла-

рованной на конкретные физические задачи, что

стера телескопа — шестой и седьмой, проложены

возможно за счет увеличения производительности

два новых донных кабеля в береговой центр. Таким

процессора и объема памяти платы АЦП цен-

образом, установка включает 2016 каналов, а ее

трального модуля.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 83

№6

2020

ЭКСПЕРИМЕНТ Baikal-GVD

515

E²F, ГэВ см^-2

10³

Временное окно ±500 с

ANTARES

10²

Baikal

Auger

10¹

IceCube

10⁰

0°

Kimura et al.

4°

10^-1

EE moderate

8°

10^-2

0°

Kimura et al.

EE optimistic

4°

0°

prompt

10^-3

10³

Baikal

Auger

10²

ANTARES

10¹

IceCube

10⁰

Fang &

Metzger

30 сут

10^-1

Fang &

Metzger

10^-2

3 сут

Временное окно 14 сут

-3

10²

10³

10⁴

10⁵

10⁶

10⁷

10⁸

10⁹

10¹⁰

E, ГэВ

Рис. 5. Ограничения на поток нейтрино от события GW170817.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ

тов отклонений времени регистрации импульсов

от ожидаемых и суммы произведений заряда на

Взаимодействия нейтрино вблизи детектора со-

расстояние от ОМ до трека. Угловое разрешение

провождаются либо образованием ливня заряжен-

для мюонов зависит от зенитного угла, траектории

ных частиц (от электрона, ядра отдачи или элек-

и энергии. В случае регистрации мюона одним

тронных и адронных мод распада τ-лептона), либо

кластером угловое разрешение составляет 1.2◦.

мюона. Ливень выглядит как интенсивный точеч-

Ожидаемое угловое разрешение при регистрации

ный источник света внутри или вблизи детекто-

ра, тогда как трек мюона является протяженным

с помощью нескольких кластеров составляет 0.5^◦.

источником черенковского излучения. В настоя-

На рис. 2 приводится угловое распределение атмо-

щее время анализ данных Baikal-GVD ведется

сферных мюонов, зарегистрированных одним кла-

для отдельных кластеров по мере их установки.

стером телескопа в течение 2016 г. В качестве

Перед восстановлением событий для каждого кла-

мюонных отобраны события, содержащие не менее

стера проводится калибровка времени отклика и

шести сработавших ОМ на трех и более гирляндах.

величины регистрируемого сигнала каждого ОМ,

События от атмосферных мюонов, реконструиро-

измеряется уровень шумов.

ванные как события из-под горизонта, составляют

Восстановление мюонов осуществляется с по-

фон по отношению к потоку мюонов от нейтрино

мощью минимизации комбинации суммы квадра- из нижней полусферы. Для выделения нейтрино

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 83

№6

2020

516

АВРОРИН и др.

необходимо подавить фон от атмосферных мюонов

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

в ∼10⁵-10⁶ раз. Для этого восстанавливаются

Телескоп Baikal-GVD с апреля 2020 г. функ-

параметры качества трека, к которым применяется

ционирует в составе семи кластеров. В насто-

набор критериев отбора. На рис. 3 показан канди-

ящее время эффективный объем телескопа для

дат в событие от нейтрино, отобранное с помощью

регистрации ливней высоких энергий составля-

предварительных критериев в данных 2019 г.

ет

0.35

км³. В данных телескопа предыдущих

Эффективный объем установки для регистра-

лет ведется поиск нейтрино в мюонном и ливне-

ции ливней высоких энергий в 2019 г. состав-

вом каналах. Разработана предварительная мето-

лял 0.25 км³, а с 2020 г. составил 0.35 км³. В

дика восстановления мюонов и подавления фо-

соответствии с характеристиками потока астро-

нов от атмосферных мюонов. В ливневом канале

физических нейтрино, полученных IceCube [10],

найдено восемь кандидатов в нейтрино высоких

ожидается ∼0.6 астрофизических нейтрино в год в

энергий. Установлены ограничения на поток ней-

ливневом канале на один кластер. С целью поиска

трино от слияния нейтронных звезд для события

высокоэнергетичных ливневых событий были об-

GW170817.

работаны данные 2015, 2016, 2018 и 2019 гг., сум-

Данная работа выполнена при финансовой под-

марная экспозиция в пересчете на один кластер для

держке Российского фонда фундаментальных ис-

данных 2016-2019 гг. составила 1364 сут. Ливни

следований (грант № 20-02-00400, грант № 9-

восстанавливались с помощью метода максималь-

29-11029) и при поддержке гранта для молодых

ного правдоподобия, в котором учтены ожидаемые

ученых ОИЯИ (№ 20-202-09).

времена генерации импульсов и величина сигнала

ФЭУ для сработавших ОМ. Точность восстанов-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ления направления ливней для энергии 100 ТэВ со-

ставляет около 4^◦. Точность восстановления энер-

M. A. Markov, in Proceedings of the 1960 Annual

гии δE/E ∼ 30% для энергии 100 ТэВ. В качестве

International Conference on High-Energy

Physics, Rochester, 1960, Ed. by E. C. G. Sudar-

кандидатов в ливневые события от нейтрино бы-

shan, J. H. Tinlot, and A. C. Melissinos.

ли выделены события с энергией выше 100 ТэВ

и числом сработавших ОМ больше 19. Найдено

IceCube Collab. (M. G. Aartsen et al.), Science 342,

шесть таких событий в данных 2016-2019 гг. и одно

1242856 (2013).

событие в данных 2015 г. Кроме того, в 2019 г. было

найдено восходящее событие с числом хитов >19 и

IceCube Collab. (M. G. Aartsen et al.), in

энергией 71 ТэВ (рис. 4).

Proceedings of the Very Large Volume Neutrino

17 августа 2017 г. детекторами гравитационных

Telescopes (VLVnT-2018), J. Stachurska for the

волн LIGO и VIRGO был зарегистрирован сигнал,

IceCube Collaboration, EPJ Web Conf. 207, 02005

GW170817. Вслед за гравитационной волной уста-

(2019).

новками FERMI и INTEGRAL была зарегистри-

рована гамма-вспышка, а спустя 11 ч наземными

The IceCube Collab. et al., Science 361, eaat1378

(2018).

телескопами была зарегистрирована оптическая

вспышка [11]. Это событие было ассоциировано

Baikal Collab. (I. A. Belolaptikov et al.), Astropart.

со слиянием нейтронных звезд в галактике NGC

Phys. 7, 263 (1997).

4993. Установки ANTARES, IceCube, обсервато-

Baikal Collab. (V. A. Balkanov et al.), in Proceedings

рия Pierre Auger и детектор Super-Kamiokande

of the 25th ICRC, Durban, South Africa, 1997,

осуществили поиск нейтрино, ассоциированных с

astro-ph/9705244v1.

этим событием [12, 13]. В Baikal-GVD поиск ней-

трино от GW170817 был произведен в ливневом

Baikal Collab. (A. D. Avrorin et al.), in Proceedings

канале [14]. В 2017 г. Baikal-GVD состоял из двух

of the 36th ICRC, Madison, USA, PoS(ICRC2019)

кластеров. В момент события галактика NGC 4993

1012.

была примерно на уровне горизонта (зенитный угол

Baikal Collab. (A. D. Avrorin et al.), in Proceedings

93.3^◦). Как и в [12, 13], поиск осуществлялся во

of the 36th ICRC, Madison, USA, PoS(ICRC2019)

временных окнах ±500 с и ±14 сут от события,

878.

чтобы учесть все модели образования нейтрино.

D. Heck, J. Knapp, J. N. Capdevielle, G. Schatz,

Требования на количество сработавших ОМ были

and T. Thouw, FZKA 6019 (Forschungszentrum

ослаблены, однако событий в направлении NGC

Karlsruhe, 1998).

4993 зарегистрировано не было. Было установлено

10.

IceCube Collab., in Proceedings of the 36th ICRC,

ограничение на поток на уровне 90% CL в предпо-

Madison, USA, PoS(ICRC2019) 1004.

ложении спектра E-2 и одинакового потока всех

11.

LIGO Scientific Collab. et al., Astrophys. J. Lett.

типов нейтрино (рис. 5).

848, L12 (2017).

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 83

№6

2020

ЭКСПЕРИМЕНТ Baikal-GVD

517

12. ANTARES, IceCube, The Pierre Auger, LIGO

phys. J. Lett. 857, 1 (2018).

Scientific, and Virgo Collabs., Astrophys. J. Lett. 850,

L35 (2017).

14. Baikal Collab. (A. D. Avrorin et al.), JETP Lett. 108,

13. A. Abe et al. (Super-Kamiokande Collab.), Astro-

787 (2018).

THE Baikal-GVD EXPERIMENT

A. V. Avrorin1), A. D. Avrorin1), V. M. Aynutdinov1), R. Bannasch9), Z. Bardacova7),

I. A. Belolaptikov2), V. B. Brudanin2), N. M. Budnev3), A. R. Gafarov3), K. V. Golubkov1),

N. S. Gorshkov2), T. I. Gres3), R. Dvornicky2),7), G. V. Domogatsky1), A. A. Doroshenko1),

Zh.-A. M. Dzhilkibaev1), V. Ya. Dik2), A. N. Dyachok3), E. Eckerova7), D. N. Zaborov1),

R. A. Ivanov2), M. S. Katulin2), K. G. Kebkal9), O. G. Kebkal9), V. A. Kozhin4), M. M. Kolbin2),

K. V. Konishev2), A. V. Korobchenko2), A. P. Koshechkin1), M. V. Kruglov2), M. K. Krjukov1),

V. F. Kulepov5), M. B. Milenin1), R. A. Mirgazov3), V. Nazari2), D. V. Naumov2),

A. I. Panfilov1), D. P. Petukhov1), E. N. Pliskovsky2), M. I. Rozanov6), V. D. Rushay2),

E. V. Rjabov3), G. B. Safronov1), F. Simkovic2),7),8), A. V. Skurikhin4), A. G. Solovjev2),

M. N. Sorokovikov2), I. Stekl8), O. V. Suvorova1), E. O. Sushenok2), V. A. Tabolenko3),

B. A. Taraschansky3), L. Fajt8), S. V. Fialkovsky5), E. V. Khramov2), B. A. Shaibonov2),

M. D. Shelepov1), and S. A. Yakovlyev9)

¹⁾Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

²⁾Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia

³⁾Irkutsk State University, Irkutsk, Russia

⁴⁾Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

⁵⁾Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod, Russia

⁶⁾Saint-Petersburg State Marine Technical University, Saint-Petersburg, Russia

⁷⁾Comenius University, Bratislava, Slovakia

⁸⁾Czech Technical University in Prague, Prague, Czech Republic

⁹⁾EvoLogics GmbH, Berlin, Germany

Baikal-GVD is a cubic-kilometer scale deep-underwater neutrino detector. It is designed to detect

astrophysics neutrino with energies up to 100 PeV. Detector deployment began in spring 2015. Since April

2020 detector includes 7 clusters each consisting of 8 strings carrying 288 optical modules in total located

at depths from 750 to 1275 m. By the end of the first phase of detector construction in 2024 it is planned to

deploy 15 clusters reaching effective volume for high-energy cascade detection of 0.75 km³. In this report

we present design and status of Baikal-GVD detector and selected data analysis results.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 83

№6

2020