Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Бессон Давид Зеке США
Номер договора
14.A12.31.0006
Период реализации проекта
2013-2017
40
Количество специалистов
64
научных публикаций
6
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация
Ученые лаборатории ведут исследования в области физики высоких энергий с использованием детекторов, основанных на современных кремниевых фотоумножителях. Твердотельные кремниевые фотоэлектронные умножители (SiФЭУ) - быстро развивающийся класс фотодетекторов, который становится основой для решения широкого круга научных и прикладных задач, требующих регистрации импульсного излучения малой интенсивности. Характеристики современных детекторов позволяют создавать на их основе качественно новые системы, содержащие тысячи каналов регистрации: адронные калориметры, телескопы для гаммаастрономии, позитронно–эмиссионные томографы нового поколения. В настоящее время сотрудники лаборатории работают над применением кремниевых фотоэлектронных умножителей в ядерной медицине.

Название проекта: Исследования в физике высоких энергий и ядерной медицине с применением кремниевых фотоумножителей

Приоритет СНТР: а, б, в


Цели и задачи

Направления исследований: Разработка и производство кремниевых фотоумножителей, их применение в экспериментальной физике и медицине

Цель проекта:

  • Развитие экспериментальной базы и исследования по физике высоких энергий с применением детекторов, основанных на использовании кремниевых фотоумножителей (SiPM) – инновационных фотодетекторов, изобретенных в России
  • Разработка детекторов с использованием SiPM для медицинских применений
  • Создание технологии производства SiPM, обеспечивающей улучшение качества и воспроизводимость параметров российских SiPM


Практическое значение исследования
  • Изготовлены кремниевые фотоумножители с рекордными параметрами по эффективности регистрации света.
  • Разработаны и изготовлены прототипы SiPM по CMOS-технологии.
  • Произведены сцинтилляционные ячейки адронного калориметра для детектора будущего линейного коллайдера.
  • Разработана система космического вето для эксперимента СОМЕТ (J-PARC, Япония), направленного на изучение мюон-электронной конверсии. Система основана на плоскостях из полос сцинтиллятора со считыванием света с помощью SiPM.
  • Найдено новое экзотическое чармоний-подобное состояние, названное X*(3860), распадающееся на пару D-анти-D-мезонов по экзотическим кваркониеподобным состояниям Zb(10610) и Zb(10650). Впервые продемонстрировано, что Zb(10610) и Zb(10650) являются виртуальными состояниями.

Образование и переподготовка кадров:

  • Организованы 5 зарубежных стажировок студентов и аспирантов.
  • Прошли профессиональную подготовку и повышение квалификации по направлению «Кремниевые фотоумножители» 9 ученых.
  • Защиты: 2 докторские диссертации, 5 кандидатских диссертаций, 4 дипломные работы специалиста, 2 выпускные квалификационные работы магистра, 11 выпускных квалификационных работ бакалавра.
  • Разработаны и внедрены в образовательную программу МИФИ 3 курса лекций для магистров: Modern Astroparticle Physics (Дэвид Бессон), Astroparticle Physics in Antarctica (Дэвид Бессон), «Применение детекторов с кремниевыми фотоумножителями» (Е. В. Попова).
  • Разработана и внедрена в курс «Применение детекторов с кремниевыми фотоумножителями» лабораторная работа «Измерение основных параметров кремниевых фотоумножителей».

Другие результаты:

- Зарегистрировано 6 объектов интеллектуальной собственности.

- Получено 10 грантов.

- Выполнено 4 контрактные работы.

Сотрудничество:

- АО НПП «ПУЛЬСАР» (Россия): совместные исследования, разработка технологии изготовления кремниевых фотоумножителей по специальной технологии и по технологии CMOS

- Научно-производственный комплекс «Технологический центр» (Россия): изготовление кремниевых фотоумножителей с рекордными параметрами по эффективности и по временным характеристикам

- DESY (Германия): совместные исследования, научные семинары, студенческие обмены. Впервые проведено сравнение характеристик адронных ливней в многослойных высокогранулярных калориметрах с идентичными активными элементами, но разными поглотителями и показана связь характеристик ливней со свойствами материалов. Были проанализированы результаты испытаний сцинтилляционного адронного калориметра на основе SiPM, изготовленных коллективом МИФИ с поглотителем из стали и из вольфрама в пучках положительных и отрицательных пионов с энергиями от 10 до 80 ГэВ

- CERN (Швейцария): совместные исследования, научные семинары, студенческие обмены. Участие в модернизации и в калибровке центральной и торцевых частей адронного калориметра эксперимента CMS. Разработано и отлажено программное обеспечение для вычисления корректировочных коэффициентов, позволяющее проводить калибровку при высоком уровне наложения событий и вести мониторинг отклика калориметра в ходе набора данных. Выполненная калибровка позволила уменьшить до 1% разброс отклика в зависимости от псевдобыстроты как в центральной, так и в торцевой частях адронного калориметра. Разработанные программные модули включены в программное обеспечение эксперимента CMS, а корректировочные коэффициенты, полученные на экспериментальных данных 2017 года при энергии 13 ТэВ, внесены в базу данных

- KEK (Япония): совместные исследования. В детектор Belle, предназначенный для исследований нарушений СР-симметрии, установлена разработанная и изготовленная мюонная система, состоящая из 16,5 тысяч сцинтилляторов со считыванием на SiPM. Разработаны и запрограммированы два типа космического триггера: внутренний, использующий информацию только с самого детектора KLM, и внешний, отбирающий события с прохождением космических мюонов через центральную дрейфовую камеру. Набраны данные космических сеансов с использованием этих триггеров, получены результаты эффективности детектора на прохождение космических мюонов

Скрыть Показать полностью
Chilikin K. et al. (Belle Collaboration)
Observation of an alternative χc0(2P) candidate in e+e−→J/ψDD¯. Phys. Review D 95: 112003 (2017).
TeV., Polikarpov S.
Search for the X(5568) state decaying into B0sπ± in proton-proton collisions at s√= 8. Phys. Rev. Lett. 120: 202005 (2018).
Philippov D., Besson D., et all.
Development of SiPM-based X-ray counting scanner for human inspection. IEEE Transactions on Nuclear Science. PP(99): 1-1, January (2018).
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Современная гидродинамика

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау Российской академии наук

Физика

Черноголовка

Фалькович Григорий Евсеевич

Израиль, Россия

2019-2021

Лаборатория химической физики f-элементов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова"

Физика

Москва

Квашнина Кристина Олеговна

Франция, Россия

2019-2021

Лаборатория анализа данных физики высоких энергий

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет»

Физика

Томск

Цыбышев Дмитрий Евгеньевич

Россия

2018-2020