Реєстраційний номер
0215U004436,
0114U007357
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Участь в сервісному обслуговуванні адронного калориметра детектора CMS і його модернізації для умов підвищеної світимості Великого адронного колайдера
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Сорокін Павло Володимирович,
Дата реєстрації
16-04-2015
Організація виконавець
Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України
Опис етапу
Продовжено вивчення залежності деградації світлового виходу від потужності дози для сцинтилятора SCSN-81 (Kuraray, Japan), з якого виготовлені активні елементи адронного калориметра (HCAL) детектору CMS. Опромінення проводилося гальмівними фотонами на лінійному прискорювачі електронів ННЦ ХФТІ 10 МеВ до інтегральної дози 4.3 Мрад при темпі 0.23, 0.12 і 0.018 Мрад/год. Ступінь пошкодження сцинтилятора визначалася за величиною відносини положення центру ?-піку (джерело 239Pu) після опромінення до положення центру ?-піку до опромінення. Показано, що світловий вихід при мінімальній потужності дози складає лише 54 % від величини, що відповідає неопроміненим зразкам. Одержані в ННЦ ХФТІ результати дозволили пояснити значну розбіжність між реальним зменшенням сигналу від активних елементів торцевих адронних калориметрів (HE) CMS після завершення першого сеансу вимірювань на суперколайдері LHC і зробленими на стадії проектування установки CMS оцінками. Зроблено опромінення зразків сцинтиляторів SCSN-81 і UPS -923a (ІСМА, Харків) при відносно малій (20 крад/год.) потужності дози в чистому (99.9%) азоті, і виміряно світловий вихід з цих зразків. Опромінення в чистому азоті не привело до якого-небудь підвищення радіаційної стійкості для обох типів сцинтиляторів. Виконано також дослідження радіаційної стійкості рідкого сцинтилятора EJ-309 (Eljen Tech., США), який має високу яскравість і вважається перспективним варіантом заміни для SCSN - 81. Для порції EJ-309, яку було ізольовано від повітря при опроміненні до 5 Мрад при темпі 0.16 Мрад/год., якій-небудь деградації світлового вихода в межах помилок вимірів (±0.03 %) не зафіксовано. Контакт поверхні сцинтилятора з повітрям в процесі опромінення призводить до ~2-кратного зменшення сигналу. Результати з вивчення радіаційної стійкості сцинтиляторів, які було одержано в ННЦ ХФТІ в рамках виконання цього проекту, докладалися на семінарах і конференціях експерименту CMS, і ці результати було підтверджено в FNAL (США) та інших лабораторіях світу.
Опис продукції
Одним з важливих напрямків робіт, виконуваних в ННЦ ХФТІ в рамках експерименту CMS на ВАК, є дослідження, пов'язані з адронним калориметром (HCAL) детектора CMS. Значна увага, яка в даний час приділяється цим роботам в експерименті CMS, обумовлена, з одного боку, плановою зупинкою ВАК на початку 2013 р., а з іншого - планами його поетапної модернізації зі значним (у перспективі - на порядок) збільшенням світимості. Продовжено вивчення залежності деградації світлового виходу від потужності дози для сцинтилятора SCSN-81 (Kuraray, Japan), з якого виготовлені активні елементи адронного калориметра (HCAL) детектору CMS. Опромінення проводилося гальмівними фотонами на лінійному прискорювачі електронів ННЦ ХФТІ 10 МеВ до інтегральної дози 4.3 Мрад при темпі 0.23, 0.12 і 0.018 Мрад/год. Ступінь пошкодження сцинтилятора визначалася за величиною відносини положення центру ?-піку (джерело 239Pu) після опромінення до положення центру ?-піку до опромінення. Показано, що світловий вихід при мінімальній потужності доз
Автори роботи
Бунецький Олег Олегович
Горбенко Євген Степанович
Кізка Валерій Олександрович
Кліменко Кім Олександрович
Левчук Леонід Геннадійович
Лук'яненко Сергій Тимофійович
Попов Віктор Пилипович
Приставка Олександр Сергійович
Сорокін Павло Володимирович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
