Прецизионная электромагнитная и адронная калориметрия в физике высоких энергий

• Автор: Качанов, Василий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Протвино
• Количество страниц: 35 с. : ил.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В восьмидесятых годах были приняты проекты дания ускорительно-накопительных комплексов - SSC, УНК, LHC. анировавшиеся на них эксперименты поставили задачу поиска новых подходов и нологий для создания электромагнитных и адронных калориметров, способных ботать в условиях значительной радиации, регистрировать одновременно большое ело частиц и с высокой точностью определять их энергии и координаты. В стности, создание таких калориметров потребовалось для проекта НЕПТУН на УНК. алогичные проблемы возникли несколько позже и при постановке экспериментов МПЕКС на У-70 и WA-94 в CERN.
Участие ИФВЭ в подготовке экспериментов на LHC потребовало активного иска новых решений при создании электромагнитных калориметров для периментов ALICE и CMS.
Целью диссертационной работы является разработка и создание нового коления прецизионных электромагнитных и адронных калориметров для спериментов на фиксированных мишенях и коллайдерах.
Научная новизна и практическая ценность
Впервые в мире был исследован ряд тяжёлых монокристаллов как тенциальных кандидатов для прецизионной электромагнитной калориметрии. На их нове были созданы и изучены в пучках частиц ускорителей ИФВЭ и CERN ототипы гамма-спектрометров. Результаты исследований прототипа калориметра на е кристалла вольфрамата свинца PbW04 стали определяющими при выборе ектромагнитных калориметров для экспериментов на LHC- ALICE и CMS.
Разработан и создан модульный свинцовый компенсированный адронный ориметр, являющийся на сегодня крупнейшим (170 тонн) в мире детектором добного типа. 54 модуля этого калориметра входили в состав установки по поиску
КНИГА ИМЕЕТ
-94). Калориметр, состоящий из 220 'С на ускорителе У-70 ИФВЭ, где >а для изучения поляризационных ии адронов.
Разработан и внедрён в производство импульсный источник света на бг сцинтиллирующего кристалла YAlOjiCe. который широко применяется во мног экспериментах как в России, так и за рубежом (РАМПЕКС, ИФВЭ; WA-94, CER Е787, BNL; КЕК) для мониторирования и калибровки электромагнитных и адронн; калориметров.
Автор защищает
1. Разработку и создание прецизионных электромагнитных калориметров на ба тяжёлых монокристаллов:
сцинтиллирующего кристалла PbWCL (PWO),
- черенковских радиаторов Gd3Ga5Oi2 (GGG) и NaBiÇWO.^ (NBW).
2. Разработку и исследование мелкоячеистого электромагнитного калориметра базе сандвича вольфрам-сцинтиллятор, обладающего высокими пространственнь и координатным разрешениями.
3. Разработку и создание компенсированного свинцового адронного калоримет нового поколения для работы в пучках адронов и ионов с полной энергией бол 3 ТэВ.
4. Разработку и создание реперных импульсных световых источник предназначенных для калибровки спектрометров и электроники.
Сообщения и публикации по теме диссертации. Работы, составляющ основное содержание диссертации, опубликованы в отечественных и зарубежнь изданиях и в виде препринтов ИФВЭ, в журналах “Приборы и техника эксперимент “Nuclear Instruments and Methods”, в препринтах CERN, LAPP (Annecy, France) и Kl (Japan), в трудах международных конференций [1-17]. Результаты раб докладывались на научных семинарах ИФВЭ, CERN и LAPP, на Международн конференции CRYSTALL 2000 в Шамони (Франция, 1992 г.), на IV Международн конференции по калориметрии в физике высоких энергий на о. Эльба (Италия, 1993 г на Международном симпозиуме IEEE’93 в Сан-Франциско (США, 1993 г.).
На разработанные для мониторирования калориметров источники света на осно кристалла УАЮз.'Се получено авторское свидетельство на изобретение №1826763.
Структура диссертации. Диссертация в виде научного доклада изложена 35 страницах, состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 36 рисунко 3 таблицы и список литературы, включающий 17 наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В конце 80-х годов возникла необходимость создания нового поколен калориметров как электромагнитных, так и адронных, для экспериментов планируемых тогда новых ускорительных комплексах: SSC, УНК, LHC.
Для исследования поляризационных процессов на струйной поляризованн мишени, расположенной в подземном зале УНК (эксперимент НЕПТУ потребовались разработка и создание нового поколения детекторов, способнь работать в условиях высоких радиационных полей, одновременно регистрирующ