Электромагнитная калориметрия на основе радиационностойких кристаллов и стекол тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор физико-математических наук Козлов, Валентин Алексеевич

  • Козлов, Валентин Алексеевич
  • доктор физико-математических наукдоктор физико-математических наук
  • 2008, Москва
  • Специальность ВАК РФ01.04.01
  • Количество страниц 170
Козлов, Валентин Алексеевич. Электромагнитная калориметрия на основе радиационностойких кристаллов и стекол: дис. доктор физико-математических наук: 01.04.01 - Приборы и методы экспериментальной физики. Москва. 2008. 170 с.

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Козлов, Валентин Алексеевич

Введение.

1 Электромагнитные калориметры в экспериментах по физике высоких энергий.

1.1 Общие характеристики гомогенных электромагнитных калориметров.

1.2 Требования к кристаллам, применяемым в физике высоких энергий.

1.3 Современные электромагнитные калориметры на основе сцинтилляционных кристаллов.

1.3.1 Эксперимент L3.

1.3.2 Эксперимент KTeV.

1.3.3 Эксперименты Belle и ВаВаг.

1.3.4 Эксперимент CMS.

1.3.5 Эксперимент ALICE.

1.3.6 Эксперимент BTeV.

1.4 Электромагнитная калориметрия на основе черенковских кристаллов.

2 Экспериментальные установки для исследования люминесцентных и оптических характеристик кристаллов и стекол.

2.1 Определение световыхода сцинтилляционных кристаллов и стекол.

2.2 Определение времени высвечивания сцинтилляционных кристаллов и стекол.

2.3 Радиационные повреждения в кристаллах.

2.4 Измерение оптического пропускания и радиационной стойкости кристаллов.

2.5 Измерение радиационной стойкости кристаллов для малых доз облучения в режиме on-line.

2.6 Методы выращивания неорганических монокристаллов.

3 Перспективные сцинтилляционные кристаллы для электромагнитных калориметров.

3.1 Фторидные кристаллы CeF3.

3.1.1 Световыход и время высвечивания кристаллов CeF3.

3.1.2 Радиационная стойкость кристаллов CeFz.

3.2 Кристаллы вольфрамата свинца PbWO4.

3.2.1 Оптические и люминесцентные характеристики кристаллов PWO, выращенных во ВНИИ Синтеза Минерального Сырья.

3.2.2 Радиационная стойкость кристаллов PWO.

3.2.3 Исследование прототипа электромагнитного калориметра на основе кристаллов PWO в электронном пучке.

4 Радиационностойкие черенковские кристаллы.

4.1 Черенковские фторидные кристаллы BaYbïFç,.

4.2 Кристаллы вольфрамата натрия - висмута NaBiiWO4)2.

4.2.1 Улучшение оптических характеристик и радиационной стойкости кристаллов NaBi(WO4)2.

4.2.2 Расчеты энергетического разрешения электромагнитного калориметра на основе кристаллов ИВШ методом Монте-Карло.

5 Тяжелые сцинтиллирующие фторидные стекла.

5.1 Сцинтиллирующие фторидные стекла - новые материалы для электромагнитных калориметров.

5.2 Исследование люминесцентных и радиационных характеристик фторид-ных стекол.

5.3 Повышение радиационной стойкости и световыхода фторидных стекол.

5.4 Расчеты характеристик электромагнитного калориметра на базе фторидных стекол методом Монте-Карло.

6 Установка HERMES на коллайдере HERA.

6.1 Физическая задача.

6.2 Поляризованный лептонный пучок.

6.3 Газовая струйная мишень.

6.4 Детектор HERMES.

6.5 Задачи монитора светимости.

7 Разработка и создание монитора светимости эксперимента HERMES.

7.1 Оптимизация длины радиатора электромагнитного калориметра.

7.2 Исследование прототипа монитора светимости в электронном пучке.

7.3 Изготовление и процедура контроля кристаллов NaBi(WO4)2.

7.4 Конструкция монитора светимости.

7.4.1 Система мониторирования.

8 Работа монитора светимости в составе установки

HERMES.

8.1 Калибровка и тестирование монитора светимости в электронном пучке.

8.2 Система триггера и сбора данных.

8.3 Реконструкция координат и энергий частиц, попадающих в монитор светимости.

8.4 Калибровка с использованием событий упругого рассеяния электронов на ядрах мишени.

8.5 Измерение светимости в эксперименте HERMES.

8.6 Дополнительное применение монитора светимости.

8.6.1 Определение положения первичного лептонного пучка.

8.6.2 Измерение поляризации мишени с помощью монитора светимости.

8.6.3 Определение плотности газовой мишени.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Приборы и методы экспериментальной физики», 01.04.01 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электромагнитная калориметрия на основе радиационностойких кристаллов и стекол»

В современных экспериментах в области физики высоких энергий в качестве детекторов, измеряющих энергию электронов и фотонов, применяются электромагнитные калориметры. В гомогенных (однородных) электромагнитных калориметрах радиатор является активным детектором, преобразующим выделенную в нем энергию в сцинтилляционный свет, черенковское излучение или электрический заряд.

В дальнейшем будут рассматриваться только гомогенные электромагнитные калориметры на основе неорганических кристаллов (сцинтиллято-ров и черенковских радиаторов).

Как правило, электромагнитные калориметры на базе сцинтилляцион-ных кристаллов обеспечивают лучшее энергетическое разрешение в широком интервале энергий электронов и фотонов.

В течение ряда лет сцинтилляционные кристаллы Nal(Tl) были единственными для использования в многоканальной электромагнитной калориметрии. Эксперимент Crystal Ball, основу которого составляли 732 кристалла Nal(Tl), ярко продемонстрировал возможности калориметра с высоким энергетическим разрешением при исследованиях рождения очарованных частиц [1]. Надо отметить, что использование кристаллов Nal(Tl) в электромагнитной калориметрии существенно ограничивалось из-за их сильной гигроскопичности, а также больших радиационной длины и радиуса Мольера.

В связи с увеличением размеров экспериментов в электромагнитной калориметрии стали использоваться более плотные кристаллы CsI{TÏ) и Bi^Ge^Oyi (BGO). На базе этих кристаллов были созданы электромагнитные калориметры для прецизионного измерения энергий электронов и фотонов в экспериментах на е+е~ коллайдерах: L3 (BGO); Belle и ВаВаг ('CsI(Tl)) [1]. Однако серьезным недостатком кристаллов CsI{TÏ) и BGO было медленное высвечивание. Очевидно, что электромагнитные калориметры, создаваемые для новых коллайдеров, должны обладать высоким быстродействием, позволяющим уменьшить эффект наложения событий ("pile-up").

11 Быстрые"сцинтилляторы, такие как BaF2 (т « 0.6 не) и CeF^ (т « 30 не), рассматривались как возможные кандидаты для использования в качестве радиаторов электромагнитных калориметров на коллайдерах SSC и LHC, однако эти кристаллы-фториды достаточно дороги [2].

В настоящее время тяжелые сцинтилляционные кристаллы PbWO4 являются наиболее используемыми в экспериментах по физике высоких энергий, но в ряде планируемых экспериментов кристаллы вольфрамата свинца не удовлетворяют требованиям к их радиационной стойкости (см. раздел 3.2).

Актуальность темы

В конце 80-х годов, в связи со строительством новых ускорителей на встречных пучках (УНК, SSC, LHC), особенно актуальным стал поиск новых перспективных материалов для электромагнитной калориметрии, способных работать в условиях высоких радиационных нагрузок (> 107 рад/год). Требования к материалам были довольно жесткими - кристаллы и стекла должны были обладать высокой плотностью, быстрым временем высвечивания и высокой радиационной стойкостью. Известно, что на кол-лайдере LHC (CERN,Женева) светимость достигнет 1034см2сек-1. Расчеты показывают, что для такой светимости радиационная нагрузка и нейтронный флюенс в области электромагнитного калориметра эксперимента CMS для псевдобыстроты \q\ = 3 составляют 15 Gy/час и 1014п/см2/год соответственно [3].

На существующих ускорительных комплексах также были востребованы радиационностойкие кристаллы для вновь создаваемых электромагнитных калориметров.

В 1993 г. на коллайдере HERA (DESY, Гамбург) начались работы по созданию эксперимента HERMES, нацеленного на изучение спиновых структурных функций нуклона с помощью глубоко-неупругого рассеяния поляризованных пучков лептонов на поляризованных газовых мишенях. Одним из важных компонентов установки HERMES должен был быть монитор светимости, расположенный в нескольких миллиметрах от первичного пучка и регистрирующий частицы от Bhabha (М011ег)-рассеяния в режиме совпадений. Поэтому требования к монитору светимости были следующими: высокая радиационная стойкость (> 106 рад), высокое временное разрешение (< 10 нсек), стабильная работа в течение длительного времени набора данных. Так как монитор светимости должен был располагаться в ограниченном пространстве, то активные материалы для создания электромагнитных калориметров монитора светимости (кристаллы или стекла) должны были обладать малыми радиационной длиной и радиусом Мольера для обеспечения компактности и высокого пространственного разрешения. Выбор подходящего материала и создание полномасштабного монитоpa светимости стали исключительно актуальной задачей.

С конца 80-х годов интенсивно исследовались различные фторидные и оксидные кристаллы, такие как PbF2, BaF2, CeF3, Bi^Ge^O^ Gd2SiO§, PbWO4 и др., с целью их применения в радиационностойких электромагнитных калориметрах. Перспективные кристаллы изучались как специалистами, работающими в области физики высоких энергий, так и в области спектроскопии и выращивания кристаллов. В ЦЕРНе была организована коллаборация "Crystal Clear Collaboration", чьей целью являлась разработка и изучение перспективных кристаллических материалов для применения их на коллайдере LHC.

В течение последних 20 лет группа Физического института имени П.Н. Лебедева во главе с автором данной работы вела разработку и исследования новых сцинтилляционных и черенковских кристаллов, а также сцин-тиллирующих фторидных стекол. Эти разработки проводились как для планируемых в то время экспериментов по физике высоких энергий на коллайдерах УНК, HERA и LHC, так и для вновь создаваемых экспериментальных установок.

Работа по поиску и изучению новых материалов проводилась совместно со специалистами по выращиванию кристаллов из институтов: ИКАН, ИОФРАН, ВНИИСИМС, ИФП РАН и ГИРЕДМЕТ.

Целью настоящей работы являлась разработка и исследование новых радиационностойких материалов (кристаллов и стекол) для электромагнитных калориметров, создаваемых для экспериментов на ускорительных комплексах УНК, HERA и LHC, а также создание и ввод в эксплуатацию 2-х электромагнитных калориметров на основе тяжелых радиационностойких кристаллов NaBi(W04)2, предназначенных для измерения светимости в эксперименте HERMES (DE-SY, Гамбург).

Научная новизна работы

Были исследованы люминесцентные характеристики и радиационная стойкость новых перспективных кристаллов и стекол с целью их использования на современных ускорителях. Ряд материалов: сцинтиллирующие фторидные стекла и кристаллы BaYb2Fg были предложены и изучены впервые. С помощью вновь найденных оптимальных добавок была существенно повышена радиационная стойкость кристаллов CeF3 и NaBi( WÖ4)2,

Впервые в мире был создан, включен в состав установки HERMES и успешно эксплуатировался в течение 12 лет монитор светимости, состоящий из 2-х электромагнитных калориметров, изготовленных на основе новых радиационностойких кристаллов NaBi(WС^Ь

Научная значимость и практическая ценность работы состоят в том, что:

- Исследована радиационная стойкость новых черенковских и сцинтил-ляционных кристаллов (NaBi {WO^ BaYbïFg, Ce F,3, PbWOÀ), предназначенных для работы как на существующих ускорителях, так и на ускорительных комплексах нового поколения с еще большей энергией и интенсивностью пучков. Результаты исследований имеют особую значимость для подобного поиска новых кристаллов и стекол, так как заметно снижают затраты на выращивание серий опытных образцов.

- Разработан новый класс сцинтилляционных материалов - фторидные стекла на основе тяжелых металлов (HfF,4 и др.). Перспективность использования таких стекол определяется в первую очередь экономическими соображениями, а именно, меньшими затратами на получение модулей электромагнитного калориметра. Очевидным преимуществом фторидных стекол по сравнению с кристаллами является то, что составы стекол можно легко менять в зависимости от необходимых параметров детектора и типа регистрируемых частиц.

- На примере кристаллов CeF,3, NaBi(W0^2 показано, что повышение радиационной стойкости кристаллов целесообразно проводить путем поиска оптимальных добавок в исходное сырье, что является экономически выгодным способом по сравнению с многократной очисткой компонентов исходной шихты.

- Спроектированы, созданы и исследованы в электронном пучке DESY прототип монитора светимости и полномасштабные электромагнитные калориметры монитора светимости на основе новых радиационностойких кристаллов NaBi(WO±)2

- В 1995 г. монитор светимости был введен в состав установки HERMES и успешно эксплуатировался в течение 12 лет в условиях высоких радиационных нагрузок. Монитор светимости кроме основной задачи - измерения светимости в эксперименте HERMES, использовался для наведения лептонного пучка на мишень, а также для измерения поляризации газовой мишени.

- Радиационностойкие кристаллы NaBi(W04}2 успешно работающие в мониторе светимости эксперимента HERMES стали широко использоваться в DES Y для создания других детекторов, предназначенных для работы вблизи первичного пучка коллайдера HERA (детектор мечения электронов монитора светимости эксперимента HI и калориметр продольного поляриметра эксперимента HERMES).

По материалам работы с кристаллами PbWO4 получен патент России №2202011 под названием "Способ получения сцинтилляционных монокристаллов вольфрамата свинца", приоритет от 24 апреля 2002 г.

Апробация работы

Материалы, изложенные в работе, доложены на международных конференциях и совещаниях: совещание "Физика на УНК" (Протвино, 25-29 сент. 1990); 2-ая Международная конференция по калориметрии в физике высоких энергий (Италия, Капри, 14-18 окт. 1991); LHC семинар (Протвино, 27-29 мая 1992); Международный семинар по тяжелым сцинтиллято-рам для научных и промышленных применений "Crystal 2000" (Франция, Шамони, 22-26 сент. 1992); Международная конференция по структуре ба-рионов (США, Санта Фе, 3-7 окт. 1995); Европейская конференция по люминесцентным детекторам и преобразователям ионизирующего излучения "Lumdetr'2000" (Латвия, Рига, 21-24 авг. 2000); Национальная конференция по росту кристаллов (Москва, ИКАН, окт. 2000); Научная конференция Отделения ядерной физики Российской Академии Наук (Москва, ноябрь 2000); Международные конференции по неорганическим кристаллам и их применению ("SCINT") 1995, 1999, 2001, 2003, 2007 годов.

Результаты, полученные в работе, обсуждались также на заседаниях международных коллабораций CMS, HERMES, Crystal Clear Collaboration (CERN), на научных семинарах в Лаборатории Резерфорда (Англия) и в Лаборатории Немецкий Синхротрон (DESY, Германия).

Вклад автора

Автор принимал активное и лидирующее участие на всех этапах настоящей работы. Руководил работами по исследованию новых материалов для электромагнитной калориметрии, а также по созданию и вводу в эксплуатацию монитора светимости эксперимента HERMES. Под руководством автора защищена кандидатская диссертация, входящая в этот цикл исследований.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Создание многофункциональной установки для исследования сцинтилляционных и оптических характеристик кристаллов и стекол.

2. Результаты исследований оптического пропускания и радиационной стойкости кристаллов CeF%, BaYb2Fg и NaBi(WO4)2, легированных оптимальными добавками .

3. Способ повышения радиационной стойкости кристаллов PbWOi путем их отжига в атмосфере чистого инертного газа.

4. Результаты измерений люминесцентных и оптических характеристик новых сцинтиллирующих фторидных стекол.

5. Исследования в электронном пучке DES Y прототипов электромагнитных калориметров на основе кристаллов NaBi(WO/i)2 и PbWO4.

6. Разработка и создание монитора светимости эксперимента HERMES на основе радиационностойких кристаллов NaBi{WO^)2

7. Результаты измерений энергетического и пространственного разрешения электромагнитных калориметров монитора светимости в области энергий электронов 1 — 6 ГэВ.

8. Методика измерения светимости в эксперименте HERMES.

9. Метод определения положения лептонного пучка коллайдера HERA с помощью калориметров монитора светимости.

Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав основного содержания, заключения, а также списка цитируемой литературы, включающей 162 ссылки. Объем диссертации составляет 170 страниц, 72 рисунка, 12 таблиц.

Похожие диссертационные работы по специальности «Приборы и методы экспериментальной физики», 01.04.01 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Козлов, Валентин Алексеевич

Заключение.

В ходе исследований, описанных в диссертационной работе, автором были получены следующие результаты:

1. Создана многофункциональная установка для исследования оптических и сцинтилляционных характеристик кристаллов и стекол, предназначенных для работы на современных ускорителях в условиях высоких радиационных нагрузок.

2. Показано, что легирование сцинтилляционных кристаллов Сеі^з ионами Ва2+ приводит к повышению их радиационной стойкости. Благодаря этому, радиационная стойкость кристаллов Сеі<з была повышена до дозы « 107 рад.

3. Разработан способ повышения радиационной стойкости кристаллов РЪ]¥Оа путем их отжига в атмосфере чистого инертного газа при давлении 0.8 — 1.5 атм. и температуре 780 — 950 °С. На способ получения кристаллов вольфрамата свинца получен патент Российской Федерации.

4. Впервые были разработаны новые материалы для использования в электромагнитной калориметрии - сцинтиллирующие стекла на основе фторидов тяжелых металлов (Я/і7^ и др.). Фторидные стекла имеют плотность ~ 6 г/см3, радиационную длину ~ 1.6 см, они прозрачны в области > 300 нм. Перспективность использования таких стекол определяется в первую очередь экономическими соображениями, меньшими затратами на получение модулей электромагнитного калориметра, что может быть решающим фактором при крупномасштабном производстве.

5. Впервые предложен для использования в электромагнитной калориметрии и исследован прозрачный фторидный кристалл і?аУ&2^8 с оптическим пропусканием > 200 нм.

6. Улучшены оптическое пропускание и радиационная стойкость тяжелых черенковских кристаллов ИаВгіуУО^ путем их легирования ионами б'є34" и 1п3+, что значительно расширяет область применения этих кристаллов в электромагнитной калориметрии.

7. По результатам испытаний прототипа монитора светимости на основе кристаллов NaBiiWО4)2 был сделан вывод о принципиальной возможности создания полномасштабных калориметров для измерения светимости в эксперименте HERMES.

8. Созданы два электромагнитных калориметра монитора светимости эксперимента HERMES, состоящие из 2 х 12 кристаллов NaBiÇWO^', проведено тестирование и калибровка монитора светимости в электронном пучке в диапазоне энергий 1 — 6 ГэВ. Измеренное энергетическое разрешение монитора светимости составило: аЕ 4.3% 9.3% Л ofV -JT = -тг- е —F=- е 0.3% Е Е у/Ё

9. Разработана методика измерения светимости в эксперименте HERMES, основанная на регистрации процесса упругого рассеяния лептонного пучка коллайдера HERA на электронах атомов газовой мишени.

10. В 1995 г. монитор введен в состав установки HERMES и успешно использовался для измерения светимости в течение 12 лет.

11. Разработан метод определения положения лептонного пучка коллайдера HERA с помощью реконструкции координат точек попадания частиц в монитор светимости. Метод широко применялся в практике измерений на установке HERMES.

12. Проведены исследования характеристик прототипа электромагнитного калориметра на основе кристаллов PbWO4 в области энергий 1 — 6 ГэВ с целью использования этих кристаллов на коллайдере HERA.

Благодарности.

В заключении автор выражает искреннюю благодарность Заведующему Лабораторией Электронов Высоких Энергий ФИ АН, доктору физ.-мат. наук A.A. Комару за поддержку и постоянное внимание, обсуждения и важные замечания по результатам работы.

Особую благодарность хочу выразить своим товарищам по многолетней работе в ФИАНе, без которых работа над диссертацией была бы не возможна: A.A. Асееву, М.В. Белову, Е.Г. Девицину, JI.H. Моисеевой, JI.C. Попову, С.Ю. Поташову, К.А. Соколовскому, А.Р. Теркулову.

Автор считает своей приятной обязанностью поблагодарить специалистов по выращиванию кристаллов, совместно с которыми проводилась многолетняя работа по поискам новых перспективных кристаллов и стекол: Т.В. Уварову и Л.Н. Дмитрука - Институт Общей Физики РАН; Б.И. Зад-непровского и В.А. Нефедова - ВНИИ Минерального Сырья; Б.П. Соболева и Е.А. Кривандину - Институт кристаллографии РАН; В.Д. Федорова и A.M. Проворову - ВНИИ Химической Технологии; Т.И. Дарвойд - ГИ-РЕДМЕТ.

Хочу поблагодарить моих коллег по работе в ФИАНе за их помощь и поддержку: Ю.А. Александрова, С.П. Баранова, М.В. Завертяева, В.Н. Махова, Ю.М. Александрова, A.B. Багулю, Н.Ю. Кирикову, В.А. Мурашову, М.А. Негодаева, Т.И. Сырейщикову, Я.А. Ваздика, Л.А. Горбова, H.A. Локтионову, C.B. Русакова, П. А. Смирнова, Ю.В. Соловьева, A.M. Фоменко, И.П. Шевякова.

Пользуюсь случаем, чтобы поблагодарить коллег по эксперименту HERMES за плодотворное сотрудничество, помощь и поддержку: - членов группы проф. К. Rith из университета Эрланген - Нюрнберг: Т. Benisch, С. Weiskopf, S. Bernreuter, Е. Steffens, M. Kirsch, A. Gute, a также: E.C. Aschenauer, A. Brull, G.P. Capitani, B. Filippone, E. Garutti, E. Kinney, A. Kisselev, V. Korotkov, W. Lorenzon, A. Lung, N. Makins, F. Meissner, R. Milner, A. Nagaitsev, Y. Naryshkin, W.-D. Nowak, P. Schüler, A. Schwind, A. Simon, J. Stewart, Y. Holler, N. Meiners, V. Garibyan.

Приношу благодарность членам группы, руководимой проф. R. Brown из Лаборатории Резерфорда, за многолетнее сотрудничество в области исследований фторидных стекол: P. Flower, M. Sproston, D. Cockerill, К. Bell.

Выражаю благодарность В.А. Васильченко и В.А. Качанову, сотрудникам ИФВЭ, Протвино, за полезные обсуждения.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Козлов, Валентин Алексеевич, 2008 год

1. P. Lecoq et al., Inorganic scintillator for detector system: Physical principles and crystal engineering // Springer-Verlag, Berlin, 2006.

2. R.Y. Zhu, G. Gratta and H. Newman, Crystal calorimeters for particle physics // Nuclear Physics В (Proc. Suppl.) 44(1995) 88-108.

3. CMS ECAL Technical Design Report, CERN/LHCC 97-33, 1997. M. Diemoz, The electromagnetic calorimeter of the CMS experiment // Nucl. Inst. Meth A581 (2007) 380-383.

4. И.В. Рабин, Электрон-фотонные калориметры. Основные свойства. // ПТЭ, N6, 1992.

5. C.W. Fabian, Calorimetry in high-energy physics // Preprint CERN-EP/85-54 (1985).

6. D.F. Anderson et al., Lead fluoride: an ultra-compact Cherenkov radiator for EM calorimetry // Nucl. Inst. Meth A290 (1990) 385-389.

7. Белоусов А.С. и др., Черенковский спектрометр полного поглощения с радиатором из монокристалла КРС-6 // Препринт ФИАН №109 (1969).

8. D.E. Anderson, Cerium Fluoride: a Scintillator for High-Rate Applications // Nucl. Inst. Meth. A287 (1990) 606-612.

9. G.I. Britvich, A.I. Peresypkin, ., V.A. Kozlov et al., A study on the characteristics of some materials for electromagnetic calorimeters // Nucl. Inst. Meth. A308 (1991) 509-513.

10. C.W.E. van Eijk, Inorganic-scintillator development // Nucl. Inst. Meth A460 (2001) 1-14.

11. M. Ishii and M. Kobayashi, Single crystals for radiation detectors // KEK preprint 92-10, April 1992.

12. B. Adeva et al., The construction of L3 experiment // Nucl. Inst. Meth A289 (1990) 35.

13. P.N. Shanahan The performance of a new Csl calorimeter for the KTeV experiment at FERMILAB // Frascati Phys. Ser. 6:717-726, 1996.

14. B.A. Shwartz Performance and upgrade plans of the Belle calorimeter // Prepared for 10th International Conference on Calorimetry in HEP (CALOR 2002), Pasadena, California, 25-30 Mar. 2002. Published in "Pasadena 2002", 182-189.

15. B. Aubert et al., The BaBar detector // Nucl. Inst. Meth A479 (2002) 1-116.

16. The Compact Muon Solenoid Technical Proposal CERN/LHCC 94-38, 1994.

17. R.M. Brown, Avalanche photodiodes and vacuum phototriodes for the CMS electromagnetic calorimeter // Nucl. Inst. Meth. A572 (2007) 2628.

18. A. Annenkov at al., Large-scale production of PWO scintillation elements for CMS ECAL // Nucl. Inst. Meth. A537 (2005) 173-176.

19. E. Auffray at al., Status of PWO crystal production for the electromagnetic calorimeter of CMS and of its construction // Nucl. Inst. Meth. A537 (2005) 373-378.

20. ALICE Technical Proposal for a Large Ion Collider Experiment at CERN LHC, CERN/LHCC 95-71 (1995).

21. ALICE, Technical Design Report of the Photon Spectrometer (PHOS'), ALICE TDR2, 1999.

22. M. Ippolitov at al., Lead tungstate crystals for the ALICE/CERN experiment // Nucl. Inst. Meth. A537 (2005) 353-356.

23. D.V. Alexandrov et al., A high resolution electromagnetic calorimeter based on lead-tungstate crystals // Nucl. Inst. Meth. A550 (2005) 169184.

24. T. Brennan et al., The BTeV electromagnetic calorimeter // Nucl. Inst. Meth A494 (2002) 313.

25. V.A. Batarin et al., Precision measurements of energy and position resolutions of the BTeV electromagnetic calorimeter prototype // Nucl. Inst. Meth A510 (2003) 248-261.

26. V.A. Batarin et al., Study of radiation damage in lead tungstate crystals using intense high energy beams // Nucl. Inst. Meth. A512 (2003) 488505.

27. V. Batarin at al., Study of possible scintillation mechanism damage in PbWOi crystals after pion irradiation // Nucl. Inst. Meth. A540 (2005) 131-139.

28. V. Batarin at al., Correlation of beam electron and LED signal losses under irradiation and long-term recovery of lead tungstate crystals // Nucl. Inst. Meth. A550 (2005) 543-550.

29. N. Gendner et al., A PbW04 beampipe calorimeter for ZEUS // ZEUS note 98-072, DESY, Hamburg.

30. F.G. Binon et al., Beam studies of SAD-150 heavy crystal PWO calorimeter, small angle multiphoton detector of GAMS—4-77 spectrometer // Nucl. Inst. Meth A428 (1999) 292.

31. D. Neyret et al., A photon calorimeter using lead tungstate crystals for the CEBAF Hall A Compton Polarimeter // Nucl. Inst. Meth A443 (2000) 231.

32. M. Kubantsev et al., Performance of the PrimEx Electromagnetic Calorimeter // arXiv: physics / 0609201, VI, 22 Sep. 2006.

33. A. Borisevich et al., Lead tungstate scintillation crystal with increased light yield for the PANDA electromagnetic calorimeter // Nucl. Inst. Meth. A537 (2005) 101-104.

34. R. Novotny et al. The PHOTON BALL at COSY // Proc. 10th Int. Conference on Calorimetry in HEP (CALOR 2002), Pasadena, California, 25-30 Mar. 2002. Published in "Pasadena 2002", 215-222.

35. B. Dally and R. Hofstadter, A lead fluoride cherenkov shower counter // IEEE Trans. Nucl. Sei. NS-15 (1968) 76.

36. C.L. Woody et al, A study on the use of lead fluoride for EM calorimetry // IEEE Trans. Nucl. Sei. NS-40 (1993) 546-551.

37. R.D. Appuhn et al., Electromagnetic calorimeter with lead fluoride crystals // Nucl. Inst. Meth A350 (1994) 208-223.

38. P. Achenbach et al., Radiation resistance and optical properties of lead fluoride Cherenkov crystals // Nucl. Inst. Meth A416 (1998) 357-363.

39. Abt et al., The HI detector at HERA // Nucl. Inst. Meth A386 (1997) 310-347.

40. Варфоломеев A.A. и др., Ливневые спектрометры с радиаторами из галоидных солей талия // Письма в ЖЭТФ; Т. 10, (1969) 477-479.

41. Лисицкий П.С. и др., Получение кристаллов КРС-6 и применение их в качестве радиаторов счетчиков Черенкова // Науч. тр. Гиредмет; Т. 29, Москва, Металлургия, 1970, 105-110.

42. M.Moszynski at al., Characterization of CaWO4 scintillator at room and liquid nitrogen temperatures // Nucl. Inst. Meth. A553 (2005) 578-591.

43. J. Janoth et al., Response of mesh type photomiltiplier tubes in strong magnetic fields // Nucl. Inst. Meth. A350 (1994) 221-225.

44. M. Bollinger and G.E. Thomas, Measurements of the time dependence of scintillation intensity by a delayed-coincidence method // Rev. Sei. Inst. 32 (1961) 1044.

45. M. Moszynski and B. Bengtson, Light pulse shape from plastic scintillators // Nucl. Inst. Meth. A142 (1977) 417.

46. Б.М. Синельников, Физическая химия кристаллов с дефектами // Москва, Высшая школа, 2005, 14.

47. М.П. Шаскольская, Кристаллография // Москва, Высшая школа, 1984, 293.

48. С. Laviron and P. Lecoq Radiation damage of bismuth germanate crystals Nucl. Inst. Meth. A227 (1984) 45-53.

49. A. Annenkov et al., On the origin of the transmission damage in lead tungstate crystals under irradiation // CMS note 1998/041, CERN, Geneva, 1998.

50. D.A. Ma et al., Optical bleaching in situ for barium fluoride crystals // Nucl. Inst. Meth. A356 (1995) 309.

51. A. Annenkov et al., Radiation damage kinetics in PWO crystals // CMS note 1997/008, CERN, Geneva, 1997.53. 10. Ren-yuan Zhu, Radiation damage in scintillating crystals // CMS note 1998/07, CERN, Geneva, 1998.

52. Z.Y. Wei et al., Radiation resistance and fluorescence of europium doped BGO crystals // Nucl. Inst. Meth. A297 (1990) 163-168.

53. Г.В. Бюргановская и др., Действие излучения на неорганические стекла // Москва, Атомиздат, 1968.

54. R.Y. Zhu, IEEE Trans. Nucl. Sei. NS-44 (1997) 468.

55. N. Gendner, DESY Thesis-2000-024 Hamburg University, July 2000.

56. D.E. Anderson, Properties of the High-Density Scintillator Cerium Fluoride // IEEE Trans. Nucl. Sei NS-36 (1989) 137-140.

57. W.W. Moses and S.E. Derenzo, IEEE Trans. Nucl. Sei NS-36 (1989) 173176.

58. M. Kobayashi et all., Cerium fluoride, a highly radiation resistive scintillator // Nucl. Inst. Meth. A302 (1991) 443-446.

59. G.I. Britvich . V.A. Kozlov et al., Radiation resistant multicomponent inorganic materials for homogeneons e.m. calorimeters // Nucl. Inst. Meth. A321 (1992) 64-68.

60. A.A. Aseev, E.G. Devitsin, ., V.A. Kozlov et al., CeFd(Ba) radiation hard scintillator for electromagnetic calorimeters // Nucl. Inst. Meth. A313 (1992) 340-344.

61. A. Anderson, E. Auffray et all., Further results on cerium fluoride crystals // Nucl. Inst. Meth. A332 (1993) 373-394.

62. N.E. Korolev et all., Scintillation properties of strontium-doped cerium fluoride // Nucl. Inst. Meth. A333 (1993) 425-428.

63. R. Chipaux et all., Behaviour of CeF,3 scintillator in an LHC like environment // Nucl. Inst. Meth. A345 (1994) 440-444.

64. Gao Ming et all., Annealing and radiation damage effects in CeF% crystals // Nucl. Inst. Meth. A348 (1994) 163-166.

65. E. Auffray et all., Extensive studies on CeF^ crystals, a good candidate for electromagnetic calorimetry at future accelerators // Nucl. Inst. Meth. A383 (1996) 367-390.

66. E. Auffray et all., Performance of a cerium fluoride crystal matrix measured in high-energy particle beams // Nucl. Inst. Meth. A378 (1996) 171-178.

67. M.A. Terechin . V. Kozlov et al., Luminiscence Quenching Studies of CeF,3 and CeF% — LaF,3 by Means of Nanosecoud Time-resolved VUV Spectroscopy // Journal of Physics: Condensed Matter 8(1996) 497.

68. M.A. Schneegans, Cerium fluoride crystals for calorimetry at LHC // Nucl. Inst. Meth. A344 (1994) 47-56.

69. The Compact Muon Solenoid (CMS) // Letter of Intent, CERN/LHCC 92-3, LHCC/I1 Oct. 1992.

70. S.E. Derenzo et al., IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-37(1990) 203.

71. V.G. Baryshevsky et al., Single crystals of tungsten compounds as promising materials for the total absorption detectors of the e.m. calorimeters // Nucl. Inst. Meth. A322(1992) 231.

72. V.A. Katchanov et al., Beam studies of EM-calorimeter prototype built of PbWO 4 crystals // presented at the 4 th Int. Conf. On Calorimetry in High Energy, Isola Elba, Italy, September 15-19 1993.

73. M. Kobayashi et al., Scintillation charactericties of PbWO4 single crystals at room temperature // Nucl. Inst. Meth. A333(1993) 429-433.

74. A. Fyodorov et al., Progress in PbWO4 scintillating crystal // Preprint LAPP 94-25, December 1994.

75. P. Lecoq et al., Lead Tungstate (PbW04) Scintillator for LHC EM-Calorimetry // Nucl. Inst. Meth. A365(1995) 291-98.

76. P. Lecoq, Development of lead tungstate crystals for high performance calorimetry // Proc. 6th Inter. Conference on Calorimetry in High Energy physics, June 8-14, 1996, Frascati, Italy, 755-764.

77. A. Annenkov et al., Systematic study of the short-term instability of PbWOi scintillator parameter under irradiation // Radiation measurements 29(1998) 27-38.

78. E. Auffray et al., Impovement of several properties of lead tungstate crystals with different doping ions // Nucl. Inst. Meth. A402 (1998) 75-84.

79. M. Kobayashi et al., Improvement in radiation hardness of PbWO4 scintillating crystals by La—doping // Nucl. Inst. Meth. A404, (1998) 149-156.

80. A. Annenkov et al., Suppression of the radiation damage in lead tungstate scintillation crystal // Nucl. Inst. Meth. A426, (1999) 486-490.

81. E. Auffray et al., Status on PWO crystals from Bogoroditsk after one year of preproduction for CMS-ECAL // Nucl. Inst. Meth. A453, (2000) 218-222.

82. M.X. Ашуров, . В.А. Козлов и др. Фотоиндуцированное короткожи-вущее поглощение в сцинтилляционных кристаллах PbWO4 : La // Атомная энергия, 2001, т. 91, вып. 1, 43-46.

83. М.Х. Ашуров . В.А. Козлов и др., Радиационно-индуцированное оптическое поглощение в сцинтилляционных кристаллах PbWO^ : La // Атомная энергия, т. 91, вып. 1, (2001) 43.

84. S. Burachas et al., Influence of variable tungsten valency on oplical transmittance and radiation hardness of lead tungstate (PWO) scintillation crystals // NIM A505(2003) 656-662.

85. M. Kobayashi et al., Further study on different dopings into PbWO a single crystals to increase the scintillation light yield // Nucl. Inst. Meth. A540 (2005) 381-394.

86. S. Burachas at al., Functional approach to lead tungstate (PWO) scintillators in development of their fabrication technology // Nucl. Inst. Meth. A537 (2005) 185-188.

87. P.A. Semenov et al., First study of radiation hardness of lead tungstate crystals at low temperatures // Nucl. Inst. Meth. A582 (2007) 575-580.

88. M.V. Belov, E.G. Devitsin, V.A. Kozlov et al., Characteristics of scintillating PbWO4 crystals produced at different growing conditions // CMS technical note, TN/95-191, CA ECXL, CERN, Geneva, 1995.

89. E. Devitsin, V. Kozlov, S. Potashov. Monte-Carlo simulation of radiation dose distribution in electromagnetic calorimeter of CMS // CMS technical note, TN/95-190, CA ECXL, CERN, Geneva, 1995.

90. E. Devitsin, V. Kozlov, S.Yu. Potashov et al., Non-stoichiometry defects and radiation hardness of lead tungstate crystals PbW04 // Nucl. Inst. Meth. A486 (2002) 336-344.

91. E.G. Devitsin, V.A. Kozlov, S.Yu. Potashov et al., Non-stoichiometry defects and radiation hardness of lead tungstate crystals PbW04 // CMS Conference Report, CMS CR 2001/013, CERN, Geneva, 2001.

92. M. Sulc at al., On-line measurement of gamma radiation-induced absorption in A3+ -codoped PbWO4 : Mo crystals // Nucl. Inst. Meth. A537 (2005) 446-448.

93. Е.Г. Девицин, В.И. Заднепровский, В.А. Козлов, В.А. Нефедов, Е.В. Полянский, С.Ю. Поташов, А.Р. Теркулов. Способ получения сцинтилляционных монокристаллов вольфрамата свинца. Патент РФ №2202011. Приоритет от 24.04.2002. Бюллетень изобрет., №10 (2003).

94. Е.Г. Девицин, В.А. Козлов и др., Исследование характеристик электромагнитного калориметра на основе кристаллов PbW04 // Краткие сообщения по физике ФИАН, JV°1 (2008) 12-18.

95. A.A. Aseev, E.G. Devitsin, ., V.A. Kozlov et al., BaYb2F%, a new radiation hard Cherenkov radiator for electromagnetic calorimeters // Nucl. Inst. Meth. A317 (1992) 143-147.

96. A.A. Власенко и др., Спектры пропускания монокристаллов типа BaLr^Fg в широкой области спектра (от 12 до 0.12 мкм) // ДАН, 1985, Том 282, №3, 565-567

97. V.A. Nefedov et al., Proc. of Int. Symposium LUMDETR91, Oct. 1991, Riga, Latvia, 158.

98. V.A. Nefedov, B.I. Zadneprovski, E.V. Polyansky, Growing and properties of NaBiiyVO^)2 crystals // Proc. of the Intern. Workshop on Tungstate Crystals Rome, Oct. 1998, 83-91

99. K. Ackerstaff, A. Airapetian, ., V. Kozlov et. al., The HERMES spectrometer // Nucl. Inst. Meth. A417 (1998) 230-265.

100. T. Benisch, S. Bernreuther, ., V. Kozlov et al., The luminosity monitor of the HERMES experiment at DESY // Nucl. Inst. Meth. A471 (2001) 314-324.

101. E. Devitsin, V. Kozlov, S. Potashov et al., NaBi(WO^)2 : Sc a new radiation hard Cherenkov radiator for electromagnetic calorimeters // Lebedev Phys.Inst. preprint iV°l, Moscow, 2000.

102. V.A. Nefedov, B.I. Zadneprovski, ., V.A. Kozlov et al., "Transparency and radiation hardness of Cherenkov crystals NaBi(WO4)2 Sc // Radiation Measurements 33 (2001) 597-600.

103. B.I. Zadneprovski, V.A. Nefedov, ., V.A. Kozlov et al., Improvement of optical properties and radiation hardness of NaBi(WO4)2 Cherenkov crystals // Nucl. Inst. Meth. A486 (2002) 355-361.

104. Б.И. Заднепровский, В.А. Козлов, JI.H. Моисеева и др., Черенковские кристаллы NaBi(W04)2 ' /п для электромагнитной калориметрии // Краткие сообщения по физике ФИАН, №7(2007) 19-25.

105. F.X. Gentit, Litrani: a General Purpose Monte-Carlo Program Simulating Light Propagation in Isotropic or Anisotropic Media. CMS note -2001/044 ECAL, CERN, Geneva, 2001.

106. M. Kobayashi, Y. Prokoshkin et al., Radiation hardness of lead glasses TF1 and TF101 // Nucl. Inst. Meth. A345 (1994).

107. U. Buchner et al., Performance of a scintillating glass calorimeter for electromagnetic showers // Nucl. Inst. Meth. A272 (1988) 695-706.

108. M. Poulain et al., Mat.Res. Bull. 12 (1975) 243.

109. M. Schussler, Report on 5th "Crystal Clear Collaboration "meeting, Dec. 1991, CERN, Geneva.

110. E.G. Devitsin, L.N. Dmitruk,., V.A. Kozlov et al., Heavy fluoride glasses as promising materials for application in electromagnetic calorimetry // Lebedev Phys. Inst, preprint N°2b, Moscow, 1992.

111. E. Auffray et al., Cerium doped heavy metal fluoride glasses, a possible alternative for electromagnetic calorimetry // Nucl. Inst. Meth. A380 (1996) 524.

112. L.N. Dmitruk, V.A. Kozlov et al., Fluoro-hafnate scintillating glasses // Proceedings of the IX Int. Symposium on Nonoxide Glasses. Hanjzhou, China, 1994, 90-95.

113. O. Arzhatkina, S. Batygov, .V. Kozlov et al., Further progress in R&D of scintillating fluoride glasses // Lebedev Phys. Inst, preprint №24, Moscow, 1997.

114. L. Dmitruk, N. Vinogradova, ., V. Kozlov et al. Scintillating HfF4-based glasses doped cerium chloride and cerium oxide compounds // J. Non-Cryst. Solids. 213&214 (1997) 311-314.

115. E.G. Devitsin, N.Yu. Kirikova, . , V.A. Kozlov et al. Time-resolved studies of emission properties of cerium doped fluoro-hafnate glasses under VUV synchrotron radiation excitation // Nucl. Inst. Meth. A405 (1998) 418-422.

116. E. Г. Девицин, В.А. Козлов, С.Ю. Поташов. Расчеты распределений радиационной нагрузки на фторидные стекла в электромагнитном калориметре методом Монте-Карло // Краткие сообщения по физике ФИАН, №7-8 (1994) 3-6.

117. R. Brun et al.: GEANT3. CERN/DD/EE/84-1.

118. E. Devitsin, V. Kozlov, S. Potashov et al, Monte-Carlo simulation of energy resolution of PbWOk end cap type crystal matrix // Lebedev Phys. Inst, preprint N°7, Moscow, 2000.

119. HERMES Technical Design report. DESY/1993.

120. M. Dueren. The HERMES experiment: From the design to the first results // Habilitation Thesis, University Erlangen Nurnberg, 1995.

121. К. Ackerstaff, A. Airapetian, ., V. Kozlov et. al., Measurement of the neutron spin structure function gin with a polarized 3He internal target // Phys. Lett. B404 (1997) 383-389.

122. A. Airapetian, N. Akopov,., V. Kozlov, et al., Measurement of the proton spin structure function gi(p) with a pure hydrogen target // Phys. Lett. B442 (1998) 484-492.

123. A. Airapetian, . V. Kozlov, et al., Quark helicity distribution in the nucleón for up, down, and strange from semi-inclusive deep-inelastic scattering // Phys. Rev. D71:012003, 2005.

124. A. Airapetian, N. Akopov, ., V. Kozlov, et al., Measurement of the spin asymmetry in the photoproduction of pairs of high p(T) hadrons at HERMES // Phys. Rev. Lett. 84:2584-2588, 2000.

125. A. Airapetian, . V. Kozlov, et al., First measurement of the tensor structure function b\ of the deuteron // Phys. Rev. Lett., 95:242001, 2005.

126. A. Airapetian, . V. Kozlov, et al., Evidence for a narrow 151 = 1 baryon state at a mass of 1528 MeV in quasi-real photoproduction // Phys. Lett., B585 (2004) 213.

127. A.A. Sokolov, L.M. Ternov, On polarization and spin effects in the theory of synchrotron radiation // Phys. Dokl. 8:1203-1205, 1964.

128. D.P. Barber et. al, Phys. Lett., B345 (1995) 436.

129. K. Zapfe-Duren. The internal storage cell target for HERMES //In Cologne 1995, Polarized targets, 400-407.

130. D. De Schepper et al. The HERMES polarized 3Яе internal gas target // Nucl. Inst. Meth. v. A419:16, 1998.

131. H.Avakian, et al., Performance of the electromagnetic calorimeter of the HERMES experiment // Nucl. Inst. Meth. A417: 69-78, 1998.

132. M. Dueren, HERMES report 5/90.

133. C. Moller, Ann. Physik 5], 14 (1932) 531.

134. Jl. Д. Ландау, E. M. Лифшиц. Теоретическая физика т. IV: Квантовая электродинамика, Москва, Наука, 1989, 368.

135. H. J. Bhabha, Proc. Royal. Soc.(London) A154(1935)195.

136. V.B. Berestetskii et al., Quantum Electrodynamics, Pergamon Press, 1982, 369.

137. С.Ю. Поташов, Диссертация, Физический институт им. П.Н. Лебедева, 2002.

138. В.А. Нефедов и др. Черенковский детектор, патент СССР Аг01817932, 1991.

139. B.W. Filippone (California Institute of Technology, Pasadena, CA, 91125, USA) частное сообщение.

140. Каталог фирмы Hamamatsu (1996).

141. Т. Ludziejewski, К. Moszynska, ., V. Kozlov et al., Advantages and limitations of LSO scintillator in nuclear physics experiments // IEEE Transactions on Nucl. Science, Vol.42, 4 (1995) 328-336.

142. M. Moszynski et al., Properties of the YAG:Ce scintillator // Nucl. Inst. Meth. A345 (1994) 461-467.

143. V.A. Kachanov et al., Light source for energy stabilization of calorimetric detectors based on photodetectors // Nucl. Inst. Meth. A314 (1992) 215218.

144. U. Amaldi, Phys. Scr. 23 (1981) 409.

145. G. Akopdjanov at al., Determination of photon coordinates in a hodoscope cherenkov spectrometer // Nucl. Inst. Meth. 140 (1977) 441-445.

146. Th. Benisch, Polarizierte Bhabha-Streuung und Luminositatsmessung im HERMES-Experiment. Dissertation, Universität Erlangen-Nurnberg (1998).

147. Т. Бениш, С. Бернрайтер, В. Козлов и др., Калибровка монитора светимости установки HERMES // Краткие сообщения по физике ФИАН, iV°5 (1999) 33-38.

148. F. Binon at al., Hodoscope multiphoton spectrometer GAMS-2000 // Nucl. Inst. Meth. A248 (1986) 86.

149. A. Terkulov, V. Kozlov, et al., Bhabha generator for HERMES luminosity monitor // HERMES Internal Report, 96-012 (1996).

150. Т. Бениш, С. Бернрайтер, ., В. Козлов и др. Определение положения электронного пучка монитором светимости эксперимента HERMES // Препринт ФИАН Лг01б, М, 1999.

151. С. Baumgarten, Relaxation and recombination at the HERMES hydrogen/deuterium gas target // Dissertation, Ludwig-Maximilians Universität München (2000).

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.