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

По данным на 30.01.2020

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).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Функциональные квантовые материалы

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

Физика

Москва

Клингелер Рюдигер

Германия

2021-2023

Лаборатория спиновой физики двумерных материалов

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Физика

Москва

Яковлев Дмитрий Робертович

Россия

2021-2023

Лаборатория магноники и радиофотоники им. Б.А. Калиникоса

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина)

Физика

Санкт-Петербург

Костылев Михаил Павлович

Австралия, Россия

2021-2023