Разработка, создание и использование газоразрядных детекторов частиц для экспериментов в физике высоких энергий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор физико-математических наук Крившич, Анатолий Григорьевич

• Крившич, Анатолий Григорьевич
• доктор физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Крившич, Анатолий Григорьевич

Введение.2

1 Глава 1. Применение детекторов переходного излучения в экспериментах на гиперонных пучках Лаборатории им. Энрико Ферми (США).б

1.1. Эксперимент Е715. Прецизионное измерение Р-распада поляризованных Е~-гиперонов.8

1.1.1. Экспериментальная установка.9

1.1.2. Требования, предъявляемые к ДПИ.11

1.1.3. Конструкция ДПИ.12

1.1.3.1. Конструкция пропорциональной камеры ДПИ.13

1.1.3.2. Анализ причин, вызывающих флуктуации КГУ.14

1.1.3.3. Гидростатический фактор. Оптимизация величины «мертвой» зоны ДПИ и ее влияния на флуктуации КГУ.15

1.1.3.4. Конструкционный фактор.17

1.1.3.5. Объединение проволочек в группы.17

1.1.3.6. Результаты измерений характеристик камер ДПИ.20

1.1.4. Регистрирующая электроника.22

1.1.5. Эффективность регистрации электронов ДПИ.24

1.1.6. Измерение коэффициента режекции к- мезонов из распада Е--> п ж-.29

1.1.7. Сравнение измеренной величины выхода переходного излучения с расчетом.'.36

1.1.8. Полученные результаты.37

1.2. Эксперимент Е-761. Исследование радиационных распадов гиперонов.40

1.2.1. Экспериментальная установка.41

1.2.2. Детектор переходного излучения - как прецизионный гамма детектор.43

1.2.2.1. Фотонный спектрометр.43

1.2.2.2. Алгоритм разделения у и л0 на основе информации ДПИ.45

1.2.3. Полученные результаты.50

1.3. Эксперимент Е-781.Исследование рождения С-барионов и их спектроскопия. 51

1.3.1. Экспериментальная установка.52

1.3.2. ДПИ и координатная система на базе пропорциональных камер.54

1.3.2.1. Пропорциональные камеры DPWC 1-3.56

1.3.2.2. Пропорциональные камеры DPWC 4-7.58

1.3.2.3. Электронный детектор переходного излучения ETRD.60

1.3.3. Полученные результаты.64

1.3.3.1. Выходы очарованных гиперонов. (Hadroproduction of charm).64

1.3.3.2. Измерение зарядового радиуса Е- гиперонов.66

1.3.3.3. Измерение полных сечений рассеяния Е- , л~ и протонов на ядрах вблизи ГэВ/с.67

1.4. Основные результаты из Главы 1, выносимые на защиту.70

2 Глава 2. Трековые системы для исследования эффектов каналирования протонов монокристаллами.72

2.1. Эффект объемного захвата в режим каналирования в изогнутом кристалле.73

2.1.1. Экспериментальная установка.74

2.1.2. Экспериментальные результаты.76

2.2. Фокусировка и поворот пучков частиц изогнутыми кристаллами.79

2.2.1. Экспериментальная установка.80

2.2.2. Экспериментальные результаты.83

2.3. Создание пропорциональных камер с высоким пространственным разрешением 84

2.3.1. Оптимизация конструкции.85

2.3.2. Метод измерения предельного пространственного разрешения камер с помощью эффекта фокусировки ионного облака.86

2.3.3. Конструкция пропорциональной камеры.88

2.3.4. Регистрирующая электроника.89

2.3.5. Результаты измерений.91

2.3.5.1. Анодные проволочки ориентированы параллельно катодным стрипам 91

2.3.5.2. Анодные проволочки ориентированы перпендикулярно катодным стрипам 94

2.3.5.3. Регистрация заряженных частиц.95

2.3.6. Выводы.95

2.4. Основные результаты из Главы 2, выносимые на защиту.96

3 Глава 3. Разработка и создание торцевого детектора FTC для эксперимента L3 (CERN).97

3.1. Общее описание детектора L3.97

3.2. Устройство экспериментальной установки L3.99

3.2.1. Центральный трековый детектор.100

3.2.2. Электромагнитный калориметр.101

3.2.3. Адронный калориметр и мюонный фильтр.102

3.2.4. Мюонный спектрометр.103

3.3. Торцевой координатный детектор FTC.103

3.3.1. Проектные требования к детектору.103

3.3.2. Устройство и принцип работы FTC.104

3.3.3. Условия реализации рабочих характеристик FTC.106

3.3.4. Скорость дрейфа и ее влияние на Y-T зависимость.107

3.3.5. Оценка погрешности при измерении координаты трека частицы.109

3.3.6. Право-левая неоднозначность и восстановление многотрековых событий 111

3.3.7. Влияние магнитного поля на измерения координат треков частиц.112

3.4. Конструкция детектора FTC.114

3.4.1. Геометрия и структура детектора.114

3.4.2. Включение детектора FTC в глобальную систему координат L3.116

3.4.3. Геометрия и структура модуля FTC.117

3.4.4. Регистрирующая электроника.119

3.4.5. Высоковольтное питание FTC.121

3.4.6. Система газового снабжения FTC.122

3.4.7. Проблема тепловыделения в FTC.122

3.5. Оптимизация электрического поля в модулях детектора FTC.125

3.5.1. Проблема оптимизации структуры электрического поля.125

3.5.2. Математическая модель расчёта электрического поля в модуле.126

3.5.2.1. Геометрия полеформирующих стрипов.128

3.5.3. Минимизация влияния заземлённых экранов на электрическое поле в модуле 132

3.5.3.1. Влияние внешних заземлённых экранов.132

3.5.3.2. Метод электростатической защиты электрического поля в модуле.133

3.5.3.3. Эффективность метода защиты электрического поля в модуле.135

3.5.4. Минимизация токов утечки.136

3.5.5. Итоги, достигнутые в разделе 3.5.137

3.6. Выбор рабочих параметров для модулей FTC.137

3.6.1. Выбор коэффициента газового усиления в FTC.138

3.6.1.1. Условие одновременного измерения в модуле двух координат трека .138

3.6.1.2. Расстояние между проволочками и рабочая газовая смесь.140

3.6.2. Пространственное разрешение при измерении координат трека методом деления заряда.141

3.7. Испытания детектора FTC на протонном пучке синхроциклотрона ПИЯФ. 143

3.8. Старение детектора FTC.146

3.8.1. Проблема старения газоразрядных детекторов и разработка FTC.146

3.8.2. Эффект старения в детекторе FTC.146

3.9. Работа детектора FTC в эксперименте L3.149

3.9.1. Измерение абсолютной координаты частицы по зависимости « координата-время дрейфа».149

3.9.2. Координатное разрешение метода регистрации по времени дрейфа. Экспериментальные L3 данные.153

3.9.3. Координатное разрешение метода деления заряда. Экспериментальные L3 данные.155

3.9.4. Идентификация знака заряда мюонов в распаде Z° —» .155

3.9.5. Использование FTC в L3 для изучения реакции е+е —> уу.157

3.10. Основные результаты из Главы 3, выносимые на защиту.158

4. Глава 4. Трековая система на базе «магнитных» камер в эксперименте HERMES (DES Y).160

4.1. Эксперимент HERMES.160

4.1.1. Введение.160

4.1.2. Мишень.162

4.1.3. Трековая система.163

4.1.4. Идентификация частиц.163

4.1.5. Триггер.164

4.1.6. Реконструкция треков.164

4.2. Трековая система внутри магнита спектрометра HERMES.165

4.2.1. Мотивация.165

4.2.2. Конструкция камер.167

4.2.3. Расчет «магнитных камер».169

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка, создание и использование газоразрядных детекторов частиц для экспериментов в физике высоких энергий»

Экспериментальное исследование сложных физических процессов и явлений в области физики высоких и сверхвысоких энергий автоматически подразумевает создание сложной и, как правило, всегда дорогостоящей экспериментальной установки, оптимально сочетающей в себе различные типы детекторов частиц. Основная проблема, которая в этом случае должна быть решена, заключается в правильном выборе методики ядерно-физического эксперимента. Базовым компонентом подобных экспериментальных установок являются трековые системы, созданные на базе газоразрядных детекторов частиц с различными методами съема информации. При этом, как правило, для получения физически красивых экспериментальных результатов требуется детально проанализировать и минимизировать влияние комплекса зачастую взаимно противоречивых факторов влияющих на работу этих детекторов, с целью реализации их предельно достижимых параметров.

Цель настоящей работы заключается в том, чтобы на примере нескольких физических экспериментов продемонстрировать методы (или, можно сказать, стратегию) создания и оптимизации сложных экспериментальных установок основным (или существенным) компонентом которых являются трековые газонаполненные детекторы частиц. Надежда на то, что эта цель может быть достигнута, базируется на многолетнем опыте успешной работы автора и его коллег по созданию трековых систем для различных экспериментов. Это — эксперименты Е-715, Е-761 и Е-781 в Лаборатории им.Э.Ферми (США); эксперимент по изучению каналлирования протонов изогнутыми монокристаллами в ЛИЯФ (СССР), эксперимент L3 в ЦЕРНе (Швейцария); эксперимент HERMES в DESY (Германия) и т.д. Речь идет о таких детекторах частиц, как:

- детекторы переходного излучения;

- пропорциональные камеры с анодным и катодным методами съема информации;

- дрейфовые камеры со съемом информации по времени дрейфа и методом деления зарядов;

Все эти детекторы являются одними из основных трековых приборов в современной физике высоких энергий. В ближайшем будущем, несмотря на появление нового поколения полупроводниковых и газовых микростриповых детекторов, они будут продолжать играть ключевую роль в современных экспериментальных установках на ускорителях как со встречными пучками, так и с фиксированными мишениями. Это обуславливает ряд требований, предъявляемых к трековым детекторам.

Во-первых, при высоких энергиях частицы мало отклоняются в ограниченном объёме магнитного поля экспериментальной установки. Поэтому для точного определения импульса регистрируемых частиц и знака заряда необходимо на большой базе обеспечить многократное измерение координат вдоль трека частицы с достаточно высокой точностью. Причём, учитывая высокую светимость современных коллайдеров (1031-г1034 см сек1), регистрация частиц должна осуществляться в условиях высокой загрузки (в том числе и фоновой), что налагает жёсткие требования на временное разрешение детектора.

Во-вторых, образование и последующий распад нестабильных частиц (например, гиперонов, т - лептонов, с и в — мезонов) приводит к появлению вторичных вершин, для реконструкции которых необходимо высокое двухчастичное и пространственное разрешение детектора в широком диапазоне углов вылета продуктов распада.

В-третьих, для работы детектора в экспериментальной физической установке в течение нескольких лет без доступа персонала требуются высокая надёжность и радиационная стойкость прибора в условиях длительного и интенсивного облучения.

Газонаполненные детекторы частиц, отличающиеся комплексом высоких рабочих характеристик, позволяют эффективно решать перечисленные выше проблемы и получать великолепные физические результаты. В частности:

- создание детектора переходного излучения, работающего в реальном физическом эксперименте, создало принципиальную возможность для проведения в 19832000 годах серии успешных экспериментов (Е-715; Е-761; Е-781 в лаборатории Fermi-lab, USA), в которых был получен ряд уникальных физических результатов (Глава 1).

- использование трековой системы с предельно высоким пространственным разрешением (сг<60 цш) позволило обнаружить эффект каналирования протонов с энергией 1 ГэВ изогнутыми монокристаллами, а также экспериментально продемонстрировать эффект угловой фокусировки каналирующих протонов (Глава 2).

- созданный в ПИЯФ торцевой координатный детектор FTC для экспериментальной установки L3, с помощью которой на ускорителе LEP в ЦЕРНе изучались уникальные физические процессы рождающиеся в е+е" столкновениях при энергиях 5 -т- 200 ГэВ. Детектор участвовал в наборе статистики и успешно использовался в анализе данных на протяжении всего десятилетнего периода работы установки L3. Разработан и применен алгоритм оптимизации всех рабочих параметров дрейфовых камер в условиях внешних ограничений. Разработан метод электростатической защиты электрических полей в дрейфовых камерах от внешних разрушающих воздействий. (Глава 3).

- исследование импульсного и углового разрешения «коротких» треков с помощью спектрометра на базе пропорциональных камер, размещенного внутри магнита установки HERMES (DESY), дало возможность анализировать события с рождением А° - гиперонов (Глава 4).

- значительный объем диссертации посвящен результатам изучения физики газового разряда в различных типах детекторов частиц, работающих в интенсивных полях излучений (Глава 5).

Показано, что метод ядерных реакций является очень эффективным при исследовании механизмов старения детекторов. Он позволил впервые в мировой практике получать количественную информацию о поверхностном и глубинном распределении легких элементов, входящих в состав плазмо-химических радикалов, которые образовались в газовых лавинах, и «пришли» на электроды детекторов частиц. Тем самым разработан и реализован новый метод исследования и оптимизации физических процессов, протекающих в детекторах частиц, работающих в интенсивных радиационных полях.

Проведен широкий комплекс исследований по изучению физических механизмов развития старения газоразрядных детекторов частиц в интенсивных полях излучений. Обнаружен принципиально новый тип старения, который был нами назван - эффект распухания анодных проволочек. Показана ключевая роль кислорода в развитии распухания проволочек. Предложена физическая модель развития явления, в основе которого лежат плазмо-химические процессы образования вольфрамо-кислородных соединений. Показано, что в ряде случаев процессы, приводящих к распуханию проволочек, могут идти столь интенсивно, что вольфрамо-кислородные соединения просто «выбрасываются» изнутри проволочки на ее поверхность и распространяются далеко за пределы зоны облучения.

Результатом комплексного исследования старения прототипов мюонных пропорциональных камер для проекта CMS (ЦЕРН) была выработка таких решений, реализация которых позволила гарантировать надежную работу гигантского мюонного спектрометра в течении ЗСН-50 лет в условиях максимальной светимости LHC. Показано, что рекомендованная к работе газовая смесь обладает уникальными свойствами: позволяет накапливать экстремально высокие дозы облучения (13 Кулон/см) и полностью блокирует предельно негативное влияние кремнийорганических соединений на работу камер.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Крившич, Анатолий Григорьевич

5.7. Основные результаты из Главы 5, выносимые на защиту.

1. Разработана и реализована методология исследования и оптимизации радиационной стойкости детекторов частиц, позволяющая анализировать воздействие как отдельных факторов (состав газа, материал электродов, условия облучения, скорость продува газа и т.д.), так и конструкции детектора в целом на его радиационную стойкость. Проведен широкий комплекс исследований по изучению радиационной стойкости детекторов частиц, которая в эпоху ЬНС стала ключевым параметром детекторов.

1.1. Предложено и продемонстрировано, что метод ядерных реакций является очень эффективным инструментом при исследовании механизмов развития радиационной стойкости детекторов. Впервые в мировой практике использован метод ядерных реакций для количественных измерений распределения легких элементов (кислород, углерод, азот), приходящих из газовой лавины на анодную проволочку вдоль ее поверхности, а также проследить динамику движения этих элементов в глубину проволочки и их обратное движение в составе новых химических соединений на поверхность проволочки.

1.2. Впервые обнаружен и исследован принципиально новый механизм старения анодных проволочек, который назвали - «эффектом распухания» проволочек.

1.2.1. Принципиальным отличием обнаруженного «эффекта распухания» от ранее известных «полимеризационных» механизмов старения состоит в том, что силы, вызывающие деформацию анодной проволочки, развиваются внутри проволочки, разрывая её золотое покрытие изнутри.

1.2.2. Экспериментально было доказано, что кислород играет ключевую роль в развитии процесса старения при больших накопленных дозах облучения. Показано, что существует прямая корреляция между величиной диаметра проволочки и распределением концентрации кислорода вдоль проволочки.

1.2.3. Впервые экспериментально обнаружено, что при определенных условиях плазмохимические процессы, вызывающие «распухание» проволочки, могут идти столь интенсивно, что вызывают выход значительного количества вновь образованных химических соединений, содержащих кислород и вольфрам, изнутри проволочки на поверхность ее золотого покрытия.

1.3. Проведены детальные исследования процессов развития старения прототипов «мюонных камер» для установки CMS в ЦЕРНе.

1.3.1. Эксперименты показали, что применение газовой смеси 40%Ar+50%C02+10%CF4 позволяет накапливать экстремально высокие дозы облучения - вплоть до 13 кулон на сантиметр длины анодной проволочки практически без заметного падения величины КГУ.

1.3.2. Найденная газовая смесь оказалась настолько эффективной, что практически полностью блокировала экстремально негативное влияние паров кремнийсодер-жащих материалов, применяемых в технологии изготовлении детекторов частиц, на их работу. Экспериментально было доказано, что ключевую роль в механизме блокирования играет фреон CF4. В частности, при его отсутствии в составе газовой смеси, камера выходила полностью из строя уже при накопленной дозе менее 0.1 кулона/см длины анодной проволочки. Причиной этого явилось интенсивное оседание кремнийсодер-жащих осадков на анодные проволочки.

1.3.3. Получены результаты были реализованы в финальной конструкции полномасштабных камер, что позволило гарантировать их надежную работу в течение I

30 лет в условиях номинальной светимости ускорителя LHC.

5.2.4. Заключение.

Метод ЫКА имеет следующие принципиальные преимущества.

1. Возможность исследовать без разрушения тонкие поверхностные слои различных веществ. Метод позволяет осуществлять количественный анализ легких элементов и их распределение их концентрации по глубине.

2. Этот метод позволяет оценить содержание легких элементов не только в золотом покрытии, но и в вольфраме анодной проволочки.

3. Чувствительность метода к углероду, кислороду и азоту - не хуже 5*10"2 %.

4. Точность количественной оценки наличия элементов зависит от точности знания дифференциальных сечений для каждой ядерной реакции, которая не хуже 5%.

5. Применяя метод N1^. в комбинации с 8ЕМ/ХЕМ анализом, мы получаем значительно более точную и полную информации о развитии процессов старения в детекторах.

6. Использую данные, полученные методом МЫЛ в ходе наших исследований процессов старения, мы получили ряд принципиально важных данных. В частности:

- была однозначно продемонстрирована ключевая роль кислорода в механизме развития процессов распухания проволочек (см. раздел 5.3).

- метод дал нам возможность детектировать заранее не предсказуемые распределения концентрации кислорода и других легких элементов вдоль анодных проволочек - см., например, [107].

5.3. Эффект распухания анодных проволочек - принципиально новый механизм старения газоразрядных детекторов частиц при больших дозах облучения.

Обычно эффекты старения вызывают деградацию поверхности как анодных, так и катодных электродов, которая возникает в виде «осадков» [121]. Эти отложения, как правило, представляют собой какие-то виды полимеров или, в отдельных случаях, могут быть элементарным углеродом. Другим типом деградации проволочной (или катодной) поверхности является химическая коррозия на их поверхностях, возникающая под воздействием специфических химических соединений, формируемых в лавине газа. Это может иметь место для непокрытых золотом проволок, которые содержат химически активные элементы в поверхностном материале проволоки [99,100].

Объяснения обоих этих механизмов можно найти в рамках химии плазмы. Дело в том, что различные типы химических радикалов и ионов, формируемых в лавине газа вблизи анодной проволоки, могут вызывать плазмохимические реакции. Полимеры, получающиеся в результате реакций этих радикалов, могут осаждаться и покрывать поверхности соответствующих электродов камеры и даже формировать новые химически различные вещества после взаимодействия с материалом электродов.

Несколько лет тому назад новый механизм старения анодной проволоки — рас/ пухание проволоки при больших накопленных дозах, впервые был обнаружен и описан в ходе исследований [101], выполненных Отделом трековых детекторов ПИЯФ РАН. Эти работы имели своей целью исследовать радиационную стойкость счетчиков типа «straw», на базе которых проектировался детектор TRT для проекта ATLAS (ЦЕРН). В качестве базовой газовой смеси детектора использовалась смесь 70%Хе+10%C02+20%CF4.

Это было новое, неожиданное явление, вызывающее существенное ухудшение параметров газовых детекторов. Проведенные исследования показали. Что принципиальное различие между обнаруженным явлением «распухания» анодной проволоки и хорошо известным полимеризационным механизмом старения, связано с тем, что при разбухании золотое покрытие разрушается под влиянием сил, действующих изнутри проволочки. В результате такого процесса диаметр проволоки увеличивается -Рис. 5.12. При этом также наблюдается интенсивная концентрация кислорода на открытой поверхности вольфрама.

5.3.1. Экспериментальная установка и условия старения

Экспериментальная установка подробно описана в разделе 5.1.1.

5.3.2. Результаты SEM/XEM анализа.

На Рис. 5.12 представлены результаты SEM/XEM анализа, полученные для различных для различных координат вдоль проволочки после накопления заряда Q = 9Кулон/см. Такой анализ проводился как в центре зоны облучения (X = 0 см), так и далеко за ее пределами (см. со стороны входа газа при X = -14 см). Как можно видеть, золоченная поверхность проволоки вне зоны облучения остается гладкой, неповрежденной и без осадков. В центре же зоны облучения золотое покрытие разрушено и диаметр проволоки увеличился на 20% (с 35мкм до 42мкм)

Рис. 5.12а. Край проволочки. Необлу-ченная зона, Х= -14cm. Diameter - 35 цт.

Рис. 5.126. Центр проволочки. Центр облученной зоны. Х= Ост. Diameter - 42 fjm.

X-RfiV! 0-10 KeU Lives 1005 Presets Real: 131s 2ЧУ.

100s Remai rii ng! Dead

О Au

W i w w ы JJ L----------------- i . .1 5.172 keV

FS= ЧК ch 527= 161

МЕРИ8POS С, REP 0, R WIRE, 15/0/SP

X-RRY: 0 - 10 k«U

Live: 100s Preset) 100s Remai ni rigs

Real: 137s 27V. Dead

4.952 keU 10.1 > FS= 4K ch 505« 147 cts MFM1iEDX 2. REF UIRE 1. IN. 2C/T/SP

Золотой слой #1.2 цт

Рис. 5.12. Эффект распухания анодной проволочки. Масштаб показан в виде белой линии (ее длина - 20цш ) отображенной в верхней части Рис. 5.12а и Рис. 5.126. Две стрелки на спектрах указывают на места, где ожидаются пики от углерода. SEM анализ поверхности проволочки позволил провести прямое измерение толщины золотого покрыта поволочки, которое оказалось раавным 1,2мкм.

SEM/XEM анализ поверхности золотого покрытия проволоки показал присутствие только золота. Никаких видимых следов других элементов (например, фтора и углерода), которые могли бы входить в состав радикалов образующихся в процессе развития газовой лавины и осаждающихся на анод, не наблюдалось ни на золотом покрытии, ни на поверхности вольфрама. Однако открытая вольфрамовая поверхность содержала интенсивный пик кислорода (Рис. 5.126).

Поскольку мы не наблюдали никаких заметных полимерных отложений на поверхности золотого покрытия проволоки, то это означает, что мы не можем объяснить увеличение диаметра проволоки в рамках общепринятых механизмов старения.

Полученные экспериментальные данные позволили нам высказать предположение, что в режиме интенсивного облучения (приблизительно, 1.7 мкА/см и доза 9 Кл/см на проволоку) в анодных проволоках имеет место новый механизм старения -распухание проволоки, приводящее к повреждению её поверхности.

Результаты БЕМ/ХЕМ исследования поверхности анодной проволоки, как внутри, так и за пределами зоны облучения, представлены на Рис. 5.12 - 5.14, соответственно. Как можно видеть, в зоне облучения | X | < 1см золотое покрытие разрушается, и диаметр проволоки возрастает, достигая максимального значения 42 мкм в центре облучаемой зоны (X = 0 см). Слой золота в результате облучения становиться сильно пористым, как это можно видеть на Рис. 5.14, где показан БЕМ-снимок облученной поверхности анодной проволоки. Диаметр проволоки уменьшается до начального диаметра проволоки, равного 35 мкм, за пределами зоны облучения (см. Рис. 5.12).

Некоторое количество осадков наблюдалось, но только за пределами зоны облучения (Рис. 5.13). Концентрация осадков распределяется вдоль проволоки, но асимметрично по отношению к направлению газового потока: самая высокая концентрация - по направлению к выходу газа из пропорционального счетчика. Следовательно, можно предположить, что радикалы и полимеры образовались в зоне облучения и затем распространялись вдоль проволоки вместе с потоком газа, создавая осадки на ее поверхности.

Присутствие некоторого количества осадков вблизи входа газа является результатом диффузии радикалов от зоны облучения в обоих направлениях вдоль трубок пропорционального счетчика. Это легко представить, учитывая маленькую скорость движения газа при расходе 0.2см3/мин (скорость 1.6 см/мин). ХЕМ-спектр, полученный в нескольких точках вдоль проволоки, показывает, что отложения за пределами зоны облучения содержат интенсивные пики вольфрама и кислорода, а также следы фтора (Рис. 5.13).

Я-RRV: 0 - 10 keU

Live: 100 г Preset: 100s Remainin9: 0s Real: 131s 245: Dead

Au -.0 2.542 keU 5.1 > FS= 4K eh 264= 170 ct,s MFM1 : b I.IPF, PIV-. i , RFP . ri-Q-'-.F

0 42 fim

Рис. 5.13г. Здесь представлены результаты ХЕМ-анализа осадков проведенного в зоне №1 (Рис. 5.13в). Аналогичные спектры были обнаружены и в других различных точках вдоль анодной проволочки, находящихся за пределами зоны облучения.

0 38 цш в) Х= + 1cm, по направлению к выходу газа

Рис. 5.13. Результаты SEM/XEM анализа поверхности анодной проволочки. б) Центр зоны облучения

Так как единственным источником вольфрама в «straw» является материал анодной проволочки, мы предполагаем следующий механизм образования вольфрамо-содержащих соединений: атомный кислород и другие активные радикалы, распространяются вдоль проволочки с газовым потоком, далее проникают через дефекты золотого покрытия и затем вступают в реакцию с вольфрамом. Вещества, получившиеся в результате этих реакций, «выходят» сквозь золото наружу. Как именно происходит этот процесс пока еще не ясно, и это требует дальнейших исследований. Более детально возможный механизм развития подобных процессов обсуждается ниже в разделе 5.5

Рис. 5.14. SEM микрофотография поверхности анодной проволочки в центре зоны облучения - см. Рис. 5.13в (зона №1) Масштаб показан в виде белой линии (ее длина - 5цт ) отображенной в верхней части рисунка. Диаметр микропор - менее 0.2 цш.

5.3.3. Результаты, полученные методом ядерных реакций.

8ЕМ/ХЕМ анализ результатов старения проволочек дает только качественную картину распределения элементов непосредственно на исследуемых поверхностях. Это не позволяет накопить достаточное количество экспериментальных данных для построения модели развития старения и выработать рекомендации по повышению радиационной стойкости детекторов частиц. Поэтому, чтобы получить количественную оценку распределения легких элементов как вдоль поверхности проволочки, так в глубину золотого покрытия, мы применили метод ядерных реакций (МЯА), детальное описание которого приведено ранее в разделе 5.2.

Полученные результаты представлены на Рис. 5.16 и 5.17 для различных точек вдоль проволочки. Как можно видеть из энергетического распределения протонов, золотое покрытие необлучаемой проволоки содержит некоторое количество кислорода, азота и углерода. После облучения проволоки количество кислорода и углерода значительно возрастает. Можно видеть, что пики увеличиваются и расширяются в сторону более низких энергий.

Из этого можно сделать вполне однозначный вывод, что кислород и углерод проникли внутрь золотого покрытия проволоки. С учетом сечений для 12C(d,p)16C и 160(d,p)170 реакций [105], из полученных данных (Рис. 5.16) можно сделать вывод, что концентрация кислорода внутри золотого покрытия более чем в 10 раз выше концентрации углерода. А это дает основания считать, что кислород играет наиболее существенную роль в процессе распухания проволочки, и поэтому далее мы будем в первую очередь анализировать данные, касающиеся кислорода. Распределение по глубине проволоки концентрации кислорода можно оценить (Рис. 5.17) из анализа спектра протонов из (p,d) реакции (Рис. 5.16). Как демонстрирует Рис. 5.17, с увеличением накопленной дозы кислород глубже проникает в слой золота, и его общее количество резко возрастает.

Можно видеть, что необлученная зона проволоки содержит кислород, который уже проник с поверхности проволоки вглубь слоя золота до 1 мг/см2 (глубина 0.52 мкм). Предполагая, что плотность золота от краев зоны облучения (IX | > 2.0см) до концов проволоки постоянна, коэффициент преобразования [мг/см2] в [мкм] составляет к = 0.52 мкм/мг/см2. Глубина проникновения в [мкм] рассчитывается из уравнения: h = d /(expo) = kxd /с, (5.20) где h - глубина проникновения кислорода в (мкм); d — глубина проникновения кислорода в (мг/см2); ро - плотность золота (ро = 19.3 г/см3); к = 0.52 мкм/мг/см2, если плотность золота является постоянной величиной (ро); (expo) - эффективная плотность поврежденного золота и с - коэффициент, который учитывает уменьшение плотности золота из-за появления дефектов после облучения. Для бездефектной проволоки с = 1.

Аналогичные измерения производились для чистых проволок, прежде чем вставлять их в пропорциональные счетчики. Средняя концентрация кислорода в проволоке после изготовления и перед началом облучения составляла 1х1021 ат/см3.

Рис. 5.16. Протонный спектр от реакции (<1,р), происходящей на проволочке-мишени.

0.5

1.5 2 2.5

Энергия протонов, МэВ

3.5

Рис. 5.17. Распределение концентрации кислорода как функция глубины золотого покрытия в различных точках вдоль анодной проволочки.

1.20Е+22 1

1.00Е+22

8.00Е+21

6.00Е+21

4.00Е+21

2.00Е+21

О.ООЕ+ОО

Х= 0см, центр зоны облучения. Х= + 2см, край зоны облучения. Х= - 4см, по направлению ко входу газа. Х= + 4см, по направлению к выходу газа. Х=- 14см, необлученная проволочка. 0

0.5

1.5 2 2.5

Глубина, мг/см2

3.5

Распределение по глубине кислорода, измеренное в непосредственной близости к краям зоны облучения (X = +2см), имеет один пик, и содержание кислорода значительно больше, чем его содержится в не облучаемой зоне. Как видно из Рис. 5.17, при увеличении накопленной дозы (качественная оценка порядка 2-3 Кл/см), глубина проникновения кислорода также увеличивается и достигает значения 1.5мг/см2, что соответствует примерно Ь=0.9мкм. Однако эта глубина все еще меньше, чем толщина золотого покрытия (1.2 мкм).

Распределение по глубине концентрации кислорода в зоне облучения (X = Осм) имеет два пика, и быстрое падение при 2.1мг/см . Трудно оценить точно глубину проникновения кислорода (в мкм) как в золото, так и в вольфрам из-за присутствия дефектов и микротрещин, которые видны на Рис. 5.136 и 5.14, и которые снижают среднюю плотность каждого из этих материалов. Визуальное исследование золотой поверхности, показанное на Рис. 5.136, позволяет оценить, что трещины покрывают порядка 15% всей площади золотой поверхности. Это означает, что в первом приближении, в уравнении (5.20) следует использовать коэффициент с < 0.85. Таким образом, положение второго пика (1.8 мг/см2) соответствует глубине около 1.1 мкм. Это значение хорошо согласуется с результатами, полученными с помощью ЭЕМ/ХЕМ метода, представленными в Рис.5.12б, где можно прямо измерить толщину слоя золота - 1.2 мкм. Это дает нам основание сделать вывод, что второй пик в графике распределения кислорода (Рис. 5.17) соответствует границе золото/вольфрам, и может быть прямо связан с процессом образования различных кислородосодержащих соединений вольфрама.

Следует отметить, что в центре зоны облучения общее количество кислорода, собранного в золоте, увеличивалось более чем в 20 раз по сравнению с не облучаемой зоной. Кроме того, максимальное значение концентрации кислорода увеличилось почти в 10 раз, достигнув очень высокого значения порядка 1x1022 ат/см3.

Видно (Рис. 5.17), что концентрация кислорода, измеренная вблизи конца проволочки со стороны выхода газа, существенно больше, чем концентрация, измеренная на конце проволочки со стороны входа газа. Это хорошо совпадает с результатами, полученными при БЕМ/ХЕМ анализе (Рис. 5.15). Очевидно, что явление старения, описанное в разделе 5.3.2, может быть объяснено присутствием кислорода, участвующего в процессе старения, при высоких накопленных дозах. С учетом этих результатов мы предложили новый механизм старения анодной проволоки, описанный в разделе 5.5.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Крившич, Анатолий Григорьевич, 2009 год

1. T.R.Gardello et al., Charged-hyperon production by 400-GeV protons, Phys.Rev.D 32, 32 (1985).

2. Гинзбург В.Л., Франк И.М. ЖЭТФ, 16 (1946) 15.

3. Гарибян Г.М. ЖЭТФ, 37 (1959) 527.

4. Труды Международного симпозиума по переходному излучению частиц высоких энергий, Ереван, ЕФИ, 1977;

5. Материалы II симпозиума по переходному излучению частиц высоких энергий, Ереван ЕФИ, 1984.

6. Гарибян Г.М., Ян Ши. Рентгеновское переходное излучение, Ереван, 1963.

7. Оганесян А.Г. ЭЧАЯ, Дубна, 1965, 16(1), 137.

8. Cherry M. et al. Phys.Rev.D, 10, 3594 (1974); Phys.Rev.D, 17 (1978) 2245 .

9. Fabjan C.W., Struczinski W. Phys.Lett., 57B, 483 ( 1975).

10. Cobb J., Fabjan P. et al. Nucl.Instr.Meth., 140 (1977) 413.

11. Ludlam T. et al. Nucl.Instr.Meth., 180(1981)413.

12. Fabjan C.W. et al. Nucl.Instr.Meth., 185 (1981) 119.

13. M.Bourquin et al., Z.Phys.C 21, 17 (1983); R.W.Tanenbaum et al., Phys.Rev.D 12 (1975) 1817.

14. H.Keller et al., Phys.Rev.lett. 48, 971 (1982); RJ.Ellis et al., Nucl.Phys. B29, 77 (1972); D.Bogeri et al. Phys.Rev.D, 2, 6 (1970); L.K.Gershwin et al., Phys.Rev.Lett. 20, 1270 (1968).

15. Е-715 коллаборация, Phys.Rev.Lett. 54 (1985) 2399.

16. Е-715 коллаборация, Phys.Rev.D 38 (1988) 2056.

17. Е-715 коллаборация, Phys.Rev.D 40 (1988) 1703.

18. E-761 коллаборация, Phys.Rev.Lett. 71 (1993) 2172.

19. E-761 коллаборация, Phys.Rev.D, 50 (1994) 18.

20. E-761 коллаборация, Phys.Rev.Lett. 72, 808 (1994).

21. E-761 коллаборация, Phys.Rev.D, 51 (1995) 4638.

22. A.Atamanchuk, N.Bondar, V.Golovtsov et al., NIMA 425 (1999) 529.

23. A.Krivshich, Efficiency of PNPI proportional chambers under the real beam conditions of E-781, H-note 742, June 1995, FNAL

24. V.Maleev, N.Bondar, A.Krivshich, S.Patrichev, N.Terentyev, Description and test results for DPWC and TRD in E-781, H-note 747, Sept.1995, FNAL.

25. J.Russ, G.Alkhazov, . A.Krivshich, ., et al. Int. Conf. HEP-2000, "Recent results from SELEX" Osaka 2000, High Energy Physics, vol.2, 820-821"; Fermilab-Conf-00-252E.

26. F.G.Garcia, G.Alkhazov,. A.Krivshich, ., et al. Fermilab-Pub-01-258E, Sep. 2001, 6pp.

27. I.Eschrich, H.Kruger, J.Simon, . A.Krivshich, ., et al., "Measurements of the sigma-charge radius by sigma-electron elastic scettering", Phys. Lett. B522 (2001) 233-239.

28. U.Dersch, N.Akchurin, . A.Krivshich, et al. Total cross-section measurements with pi-,sigma-, and protons on nuclei and nucléons around 600-Gev/c, Nuclear Physics 579 (2000) 277-312.

29. M.Matson, G.Alkhazov. A.Krivshich, ., et al., First observation of the doubly charmedbaryon S^c", Phys.Rev.Letter. 89(2002) 112001.

30. S.Y.Jun, N.Akchurin, . A.Krivshich, ., et al., "Observation of the Cabibbo-suppresed decay H+ pK+7T*" Phys.Rev.Letter. vol.84, num.9 (2000) 1857-1861.

31. A.Kushnirenko, G.Alkhazov, . A.Krivshich, ., et al., "Precision measurements of the A^,and D° lifetimes", Phys.Rev.Letter. vol.86, num.23 (2001) 5243-5246.

32. O.I.Sumbaev. Relativistic Channeling, Eds. R.A.Carrigan Jr. and J.A.Ellison, Plenum Press, New York, (1987) 117.

33. V.M.Samsonov. Relativistic Channeling, Kds. R.A.Carrigan Jr. and J.A.Ellison, Plenum Press, New York, (1987) 129.

34. V.V.Baublis, V.M.Samsonov. Preprint PNPI-2119, Gatchina, (1996) 1-35.

35. A.S.Denisov, O.L.Fedin, M.A.Gordeev, M.P.Gur'ev, Yu.P.Platonov, A.I.Schetkovsky, V.V.Skorobogatov, A.I.Smirnov, V.I.Baranov, Yu.A.Chesnokov, V.V.Dudenko, V.N.Zapolsky, Nucl. Instr. andMeth. 1992. V.B69. P.382.

36. В.И.Баранов, В.М.Бирюков, А.П.Бугорский, М.А.Гордеева, М.П.Гуръев, Ю.П.Гуръев, Ю.П.Платонов, А.И.Смирнов, В.И.Котов, М.В.Тараканов, В.И.Терехов, ОЛ.Федин, С.В.Царик, Ю.А.Чесноков. Препринт ИФВЭ 95-15, Протвино, (1995) 1-29.

37. D.Chen, I.F.Albuquerque, V.V.Baublis, N.F.Bondar, R.A.Cai-rigan Jr, P.S.Cooper, Dai Lisheng, A.S.Denisov, A.V.Dobrovolsky, T.Dubbs, A.M.F.Endler, C.O.Escobar, M.Foucher, V.L.Golovtsov,

38. Сумбаев О.И., ЖЭТФ (1968) 54, 1362.

39. J.Chiba, H.Iwasaki, T.Kageyama, S.Kuribayashi, K.Nakamura, T.Sumiyoshi and T.Takeda, Nucl. Instr. and Meth. 206 (1983) 451-463.

40. G.Bencze, et al., Nucl. Instr. and Meth. A 357 (1995) 40-54.

41. А.Е.Бондарь и др., Препринт ИЯФ СО АН ССР (1982) 82-17.

42. G.Charpak et al., Nucl. Instr. and Meth. 167 (1979) 455-464.

43. J.S.Gordon, E.Mathieson, Nucl. Instr. and Meth. (1984) 227, 267-282. J.R.Thompson, et al., Nucl. Instr. and Meth. A (234) (1985) 505-511.

44. Н.Ф.Бондарь, А.Г.Крнвшич, В.П.Малеев, Пространственное разрешение пропорцилналь-ной камеры с катодным съемом информации, препринт ПИЯФ NP-47-1993 1916.

45. U. Becker, G. von Dardel, A. Walenta, К. Luebelsmeyer, L. Montanet, P. Spillantini, J. A. Rubia atal. L3 Technical Proposal. May, 1983.

46. B. Bleichert, F. Lurken, K. Lubelsmeyer, H.U. Martyn, H.G. Sander, W. Wallraff et al. Test results from uranium hadron calorimeter using wire chamber readout. Nucl. Instrum. and Methods A254(1987) 529-534.

47. D. Antreasyan, U. Becker, J. Branson, P. Mcbride, M. Cerrada, P. Duinker et al. The L3 highresolution muon drift chambers: systematic errors in track position measurements. Nucl. Instrum. and Methods A252 (1986) 304-310.

48. G. Chiefari, B. Adeva, M. Aguilar-Benitez, D. Antreasyan, U. Becker, J. Berdugo et al. Muon detection in L3 experiment at LEP. Nucl. Instrum. and Methods A277 (1989) 187-193.

49. S. Lanzano, B. Adeva, M. Aguilar-Benitez, A. Aloisio, M.G. Alviggi, D. Antreasian et al. Test results of the L3 precision muon detector. Nucl. Instrum. and Methods A289 (1990) 335-341.

50. S.F. Biagi. MAGBOLT. Version 2.2 , University Liverpool.

51. J.A Jaroc. Drift and proportional tracking chambers. SLAC-Pub-2647, 1980.

52. A. Peisert, F. Sauli. Drift and Diffusion of Electrons in Gases: a compilation" CERN Yellow preprint 84-08, 1984.

53. G. Schultz, J. Gresser. A study of transport coefficients of electrons in some gases used in proportional and drift chambers. Nucl. Instrum. and Methods 151 (1978) 413 -431.

54. S. Bobkov, V. Cherniatin, B. Dolgoshein, G. Evgrafov, A. Kalinovsky, V. Kantserov, P. Nevsky et al. Drift precision imager. Nucl. Instrum. and Methods 226 (1984) 376-382.

55. V. Radeka. Signal, noise and resolution in position-sensitive detectors. IEEE Trans. Nucl. Sci., NS-21, №1, 1974, p. 51-64.

56. M. Atac, N.A. Filatova, T.S. Nigmanov, V.P. Pugachevich, V.D. Riabtsov, F. Sauli et. al. Study of drift chamber system for a K- e- scattering experiment at the Fermi National Accelerator Laboratory. Nucl. Instrum. and Methods 143(1977)17-28.

57. A.H. Walenta. Left-Right assignment in drift chambers and MWPC's using induced signals. Nucl. Instrum. and Methods 151(1978)461-472.

58. Б. Ситар. Новые направления в развитии дрейфовых камер. Физика элементарных частиц и атомного ядра, том 18, вып. 5, 1987, стр.1103-1124.

59. W. Blum, L. Rolandy. Particle detection with drift chambers. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1993

60. G. Alkhazov, V.Andreev, A. Atamanchuk, G. Gavrilov, V. Ivochkin, A. Krivshich et. al. Forward traking chamber (FTC) in L3 detector. Parti. General description. PNPI preprint EP-23-1996, 2115.

61. V. Andreev, G. Gavrilov, A. Krivshich, V. Maleev, A. Nadtochy, S. Patrichev, S. Volkov. Design principles of the end cap drift chambers in the L3 experiment. Nucl. Instrum. and Methods A430(1999) 245-259.

62. M. Atac. Wire chamber aging and wire material. IEEE Trans. Nucl. Sci., NS-34, 1987, p. 476

63. I. Juricic, J. A. Kadyk. Anode wire aging measurements and a search for remedies. IEEE Trans Nucl. Sci., NS-34, 1987, p. 481-486.

64. A.B. Андреев, Г.Е. Гаврнлов, А.Г.Крившич, В.П. Малеев, JT.A. Щипунов. Воздействие внешних экранов на коэффищ!енты газового усиления в дрейфовых камерах детектора FTC. Препринт ПИЯФ N1797, май 1992 г.

65. G.Gavrilov, A.Krivshych and M.Jarmarkin. Influence of external grounded screens on electric field structure in a drift chamber. Nucl. Instrum. and Methods A356(1995) 189-195.

66. A.B. Андреев, Г.Е. Гаврнлов, А.Г.Крившич, В.М. Кузьмин, Т.В. Николаева. Минимизация тока утечки в дрейфовых камерах. Препринт ПИЯФ N1842, декабрь 1992 г.

67. C.W. Fabjan, J. Lindsay, F. Pius., F. Ranjard, E. Rosso et. al. A drift chamber vertex detector for intersecting storage rings. Nucl. Instrum. and Methods 156(1978) 267-274.

68. K.A. Connel, R.A. Cunningam, M. Edwards, E. Gabathuler, P.R. Norton, R.P. Walker. Development of a large area drift chamber with copper strip cathode planes. Nucl. Instrum. and Methods 144(1977) 453-464.

69. H. Drumm, B. Granz, J. Heintze, G. Heinzelmann, R.D. Heuer, J. von Krogh, et. al. Experience with the Jet-chamber of the JADE detector at PETRA and pattern recognition programs for the JADE Jet chamber. Nucl. Instrum. and Methods 176(1980) 333-344.

70. D. Cockerill, C.W. Fabjan, P. Frandsen, A. Hallgren, B.Heck, H.J. Hilke et.al. Operation of a drift chamber vertex detector at the ISR. Nucl. Instrum. and Methods 176(1980) 159-162.

71. J. L. Alberi, V. Radeka. Position sensing by charge division. IEEE Trans. Nucl. Sci., NS-23, 1976, p. 251-258.

72. V. Radeka. Second coordinate readout in drift chambers by charge division. IEEE Trans. Nucl. Sci., NS- 25, №1, 1978, p. 46-52.

73. R. Veenhof. GARFIELD manual v.4.18. CERN (1993).

74. D. Prokofiev, V. Schegelsky, A. Tsaregorodcev, A. Vorobyov, A. Zalite, I. Zalite. Forward Trak-ing Chamber (FTC) in L3 Detector. Part 2 The FTC Performance and Alignment in L3 Setup. PNPI preprint EP-23-1996, 2116.

75. А.А.Воробьёв, А.Г.Крившич, B.A. Щегельский. Исследования на большом электрон-позитронном коллайдере ЦЕРНа эксперимент L3. Сборник ПИЯФ. " XXV Основные направления научной деятельности ОФВЭ". 1996 год, стр. 67-68.

76. R.M.Barnett, C.D. Carone, D.E. Groom, T.G. Trippe, C.G. Wohl, B. Armstrong et al. Particle physics booklet. American Institute of Physics, July 1996, p. 190.

77. O. Adriani, M. Aguilar-Benitez, S.P. Ahlen, J. Aicaraz, A. Aloisio, G. Alverson et al. A test of quantum electrodynamic in the reaction e+e- -» yy(y). Phys. Lett. В 288.(1992), p. 404-411.

78. K. Ackerstaff. A. Krivchitch. H.Zohrabian, the HERMES Spectrometer, Nucl. Instr. and Meth. A 417 (1998) 230-265.

79. V. Andreev . A. Krivchitch, . G.M. Urciuoli, Multiwire proportional chambers in the HERMES experiment, Nucl. Instr. and Meth. A 465 (2001) 482-497.

80. Trippe Т., Minimum tension requirements for chambers wires, CERN NP Internal Report. 1969, 69-18. В.И.Тельнов, ПТЭ, 1974, №5,46.

81. ATLAS Technical Design Report, Inner detector, ATLAS TDT 5, CERN/LHCC 97-17.

82. CMS Technical Design Report, The Compact Muon Solenoid CERN/LHCC 94-38, LHCC/P1, 15 December 1994.

83. J.A. Kadyk, Anode wire aging tests with selected gases, IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-34 (1) (1987)481

84. J.A. Kadyk, Wire chamber aging, Nucl. Inst, and Meth. A 300 (1991) 436.

85. Akesson, et al., The Atlas TRT straw proportional tubes: performance at very high counting rate, Nucl. Inst, and Meth. A 367 (1995) 143-153.

86. T. Ferguson, A. Krivchitch and V. Maleev, Gas gain and space charge effects in aging tests of gaseous detectors, Nucl. Inst, and Meth. A 515 (2003) 283-287.

87. H.W.Werner, R.P.H.Garten, Rep. Prog. Phys. 47 (1984) 221.

88. J.W. Mayer, E. Rimini, Ion Beam Handbook for Material Analysis, New York, Academic Press,1977, p. 488.

89. W.C.Chu, J.W. Mayer, M.A. Nicolet, Backscattering spectrometry, Academic Press, New York1978,

90. G. Gavrilov, A. Krivchitch, E. Kuznetsova, V. Lebedev, L. Schipunov and E. Lobachev, Aging investigation of straw drift tubes using nuclear reaction analysis, Nucl. Inst, and Meth. A 478 (2002) 259-262.

91. G. Gavrilov, A. Krivchitch and V. Lebedev, Application of nuclear reaction analysis for aging investigations of detectors, Nucl. Inst, and Meth. A 515 (2003) 108-117.

92. Application of nuclear reaction analysis for the fluorine content measurements under the aging investigations of gas-filled particle detectors, A.G. Krivchitch and V.M. Lebedev, Nucl. Instr. and Meth 581 (2007) 167-170.

93. G.Amsel, J.P.Nadai, E.D'Artemare, D.David, E.Girard, J.Moplin, Nucl. Instr. and Meth. 92 (1971)481.

94. M.Huez, L.Quaglia, G.Weber, Nucl. Instr. and Meth. 105 (1972) 197.

95. J.A.Davies, T.E.Jackman, H.Platter, I.Bubb, Nucl. Inctr. and Meth. 218 (1983) 141.

96. D.Dieumegard, B.Maurel, G.Amsel, Nucl. Instr. and Meth. 186 (1980) 93.

97. V.M.Lebedev, Yu.G.Lukianov, V.A.Smolin, in Proceedings of the XIHth International Conference on Electrostatic Accelerators, Obninsk, Russia, 25-28 May 1999 (Obninsk, 2000), p. 60.

98. J.F.Janni, Atomic Data and Nuclear Data Tables. 27(4/5) 348, 402 (1973).

99. J.I. Goldstein, D.E. Newburg, P. Echlin "Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis", Plenum Press, New York, 1981.

100. WM.J. Veigele, Atomic Data Tables, 5(1) (1973) 51.

101. T.Ferguson, G.Gavrilov, A.Krivchitch, E.Kuznetsova, V.Lebedev, L.Schipunov, The effect of oxygen on anode wire swelling under high-accumulated dose, Nucl. Instr. and Meth. 478 (2002) 254-258.

102. В.М.Лебедев, А.Г.Крнвшич, В.А.Смолин, Исследование старения газоразрядных детекторов частиц методом ядерных реакций, Известия РАН,серия физическая, 2007, том 71, №9, 1360-1366.

103. J.Wise, Plasma chemistry in a Wire Chamber, M.S. Thesis, Report LBL-29033, May 1990.

104. S.P. Kukushkin, A.V. Osipov, Thin films condensation processes, UFN, Vol. 168, N10, 1998, pp. 1083-1116.

105. J.E. Geguzin, Y.U.S. Kaganovski, Diffusion processes on crystal surfaces, Energoizdat Moscow,1984.

106. L.S. Palatnik, et al., Porous films, Energoizdat Moscow, 1982.

107. R.A. Lidin, V.A. Molochko, L.L. Andreeva, Chemical Properties of Inorganic Compounds, Chemistry and Science, Moscow, 1997, p. 252, 299, 393.

108. Dictionary of Inorganic Compounds, Chapman & Hall, London, 1992, p.124, 3188, 3238.

109. D.E. Milligan, D.J. Sears, Am. Chem. Soc. 85 (1963) 823. D.E. Milligan, D.J. Sears., Noble-gas compounds, Am. Chem. Soc., 85, 823 (1963). Chicago and London (republication in Moscow 1965).

110. Langes Handbook of Chemistry, McGraw-Hill, New York, 1985, pp. 4-128.

111. V.N.Nekrasov, Basis of General Chemistry, Vol. 3, Moscow, 1970, p. 50.

112. M.Atac, A.V.Tollestrup, Nucl. Instr. and Meth. 200 (1982) 345.

113. G. Gavrilov, A. Krivchitch, A. Kuznetsova, E. Lobachev, L. Schipunov, Aging investigation of ATLAS TRT straws, Preprint PNPI, No.2328, EP-43-I999.

114. G. Gavrilov, A. Krivchitch, E. Kuznetsova, V.Maleev, Space distribution of streamers in straw tubes, Inst, and Meth. A 515 (203) 278-282.

115. T. Ferguson, G. Gavrilov, A. Koiytov, A. Krivchitch, E. Kuznetsova, E. Lobachev, G. Mitsel-makher and L. Schipunov, Aging studies of CMS muon chamber prototypes, Nucl. Inst, and Meth. A 488 (2002) 240-257.

116. G.Gavrilov, A. Krivchitch, E. Lobachev, L. Schipunov, Aging investigation of CMS Chamber Prototypes, preprint PNPI 2212, 1997.

117. D.Acosta, A. Krivshich, V. Yarba, L. Zhou and Z. Zhu et al., Aging tests of fiillscale CMS muon cathode strip chambers, Nucl. Inst, and Meth. A 515 (2003) 226-233

118. Va'vra, Nucl.Instr. and Meth. A 252 (1986) 547. J.A.Kadyk, Nucl. Inst, and Meth. A, 300 (1991)

119. R. Openshaw, R.Henderson et al., IEEE Trans. Nucl. Sci. 36 (1) (1989).

120. J.Wise, J.A.Kadyk, D.W.Hess, J.Appl.Phys. 74 (9) (1993).

121. L. Maker, Phys. Rev. 50 (1936) 48.7. Благодарности.