04-2-1126-2015/2020
 
Приоритет: 1
   
Статус: Завершаемая


Новые полупроводниковые детекторы для фундаментальных
и прикладных исследований
    
Руководитель темы:    Шелков Г.А.
Заместитель: Жемчугов А.С.

Участвующие страны и международные организации:
Германия, Египет, Италия, Куба, Новая Зеландия, Польша, Россия, Румыния, США, Украина, Чехия, Хорватия, Швейцария, ЮАР, ЦЕРН.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Развитие имеющегося научно-технического задела по проектированию и созданию полупроводниковых радиационно-стойких детекторов и гибридных пиксельных детекторов высокого разрешения на основе новых полупроводниковых материалов и микросхем семейства Medipix для физических исследований. Развитие имеющейся измерительной инфраструктуры, позволяющей проводить исследование свойств полупроводниковых детекторов, создаваемых в ОИЯИ и лабораториях стран-участниц, в сочетании с испытаниями на пучках частиц базовых установок ОИЯИ. Проведение совместных научных работ в сотрудничестве с исследовательскими группами из других научных центров для определения потенциала применения разработанных детекторов и технологий в других областях науки и техники, в особенности в геологии и биомедицине.
Исследования по физике твердого тела с применением метода позитронной аннигиляционной спектроскопии (ПАС). Развитие метода ПАС на потоке монохроматичных позитронов, создание аппаратуры для спектроскопии методом Доплера и методом измерения времени жизни позитронов в веществе.
Создание установок и проведение экспериментов на ускорителях для получения новой информации и проверке теоретических представлений в процессах сильного, слабого и электромагнитного взаимодействий элементарных частиц и легких ядер при промежуточных энергиях.
Создание установки для проведения измерений с тестовыми пучками электронов.

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
  1. Исследование радиационной стойкости GaAs:Fe.

  2. Измерение отклика пиксельных детекторов Timepix и развитие методов идентификации частиц.

  3. Усовершенствование существующих стендов по измерению характеристик полупроводниковых детекторов.

  4. Создание микротомографа с детектором большой площади и большим геометрическим увеличением.

  5. Разработка полнофункционального блока электроники считывания для микросхем Timepix и подготовка к созданию детекторов на базе микросхемы Medipix4.

  6. Разработка ПО для моделирования пиксельных детекторов MediPix.

  7. Проведение сканирования биоматериала в рамках программы совместных исследований с медиками.

  8. Изучение возможности выделения рентгеноконтрастных веществ в организме по энергетической зависимости линейного коэффициента ослабления (ЛКО).

  9. Проведение сканирования руд и минерального сырья в рамках программы совместных исследований с геофизиками.

  10. Реализация метода SPECT с помощью детекторов MediPix.

  11. Развитие метода ПАС на потоке монохроматических позитронов и проведение исследований материалов этим методом.

  12. Измерение спиновой асимметрии σp - σa. Теоретический анализ и интерпретация экспериментальных результатов (GDH).

  13. Измерение односпиновых асимметрий на поляризованной мишени в нескольких эксклюзивных каналах с использованием π- -пучка с энергией 30-40 ГэВ и инклюзивном образовании всех известных легких резонансов (SPASCHARM).

  14. Ввод в эксплуатацию первой очереди линейного ускорителя электронов.

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
  1. Подготовка публикации о составе радиационного фона в установке ATLAS с помощью системы ATLAS-GaAsPix.

  2. Исследование радиационной стойкости GaAsFe.

  3. Измерение отклика пиксельных детекторов Timepix на различные частицы и развитие методов идентификации частиц.

  4. Проведение исследований по программам совместных работ с медиками и геофизиками, включая совместные с МГУ исследования с помощью рентгеновского КТ и МРТ микротомографов.

  5. Создание микротомографа большой площади.

  6. Ввод в эксплуатацию первой очереди линейного ускорителя электронов.

  7. Создание спектрометра PALS на пучке позитронов.

  8. Создание системы реактивного ионного травления материалов, исследуемых на пучке медленных позитронов.

  9. Изучение методами ПАС материалов, используемых в ядерных технологиях.

  10. Проведение экспериментов с Active Target (GDH).

Проекты по теме:
  Название проекта Руководитель проекта Приоритет проекта
(сроки реализации)
1. Новые полупроводниковые де-
текторы для фундаментальных
и прикладных исследований		 Шелков Г.А.
Жемчугов А.С.		 1   (2015-2020)
2. Развитие техники эксперимента и
прикладные исследования на моно-
хроматических пучках позитронов
(PAS)		 Кобец А.Г.
Хородек П.
Научный руководитель:
Мешков И.Н.		 1   (2016-2020)
3. GDH&SPASCHARM Усов Ю.А.
Ковалик А.		 1   (2011-2022)

Основные этапы темы:
  Этап темы или эксперимент Руководители Статус проекта или эксперимента
  Лаборатория или другие
подразделения ОИЯИ
Ответственные от лаборатории		 Основные исполнители
1. Проект "Новые полупровод-
никовые детекторы для фун-
даментальных и прикладных
исследований"		 Шелков Г.А.
Жемчугов А.С.
Реализация
  ЛЯП
 		 Андрияшен В.В.,  Гонгадзе А.,  Госткин М.И.,  Гуськов А.В.,  Кожевников Д.А.,  Кузнецов Н.К.,  Кручонок В.Г.,  Лапкин А.В.,  Лейва А.,  Расторгуев Д.Д.,  Ноздрин А.А.,  Павлов В.Н.,  Пороховой С.Ю.,  Смолянский П.И.,  Шакур С.,  Черепанова Е.А.
  ЛЯР
 		 Митрофанов С.В.
  ЛФВЭ
 		 Аверьянов А.В.,  Герценбергер С.В.,  Короткова А.М.,  Кривенков Д.О.,  Лукстиньш Ю.
2. Проект "Развитие техники
эксперимента и прикладные
исследования на монохрома-
тических пучках позитронов
(PAS)"		 Кобец А.Г.
Хородек П.
Реализация
  ЛЯП
 		 Ахманова Е.В.,  Мешков И.Н.,  Орлов О.С.,  Рудаков А.Ю.,  Семек К.,  Сидорин А.А.,  Соболева Л.В.,  Хилинов В.И.,  Яковенко С.Л.
  ЛФВЭ
 		 Дробин В.М.,  Селезнев В.В.
3. Проект GDH&SPASCHARM Усов Ю.А.
Ковалик А.
Набор данных
Обработка данных
  ЛЯП
 		 Борисов Н.С.,  Бажанов Н.А.,  Гапиенко И.В.,  Городнов И.С.,  Долженков А.С.,  Кашеваров В.А.,  Лазарев А.Б.,  Неганов А.Б.,  Плис Ю.А.,  Садовский А.Б.,  Федоров А.Н.
  ЛТФ
 		 Герасимов С.В.,  Камалов С.С.
4. Создание установки для
проведения измерений с
тестовыми пучками электро-
нов в ЛЯП (ЛИНАК-200)		 Кобец В.В.
Госткин М.И.
Ширков Г.Д.
Реализация
  ЛЯП
 		 Акоста Э.,  Баранов В.Ю.,  Бруква А.Е.,  Будагов Ю.А.,  Гаранжа Н.И.,  Глаголев В.В.,  Грицай К.И.,  Давыдов Ю.И.,  Демин Д.В.,  Дятлов А.С.,  Жемчугов А.С.,  Коровяков В.Д.,  Красноперов А.В.,  Ноздрин А.А.,  Полякова И.Н.,  Пороховой С.Ю.,  Самофалова Я.А.,  Сорокин А.Г.,  Скрыпник А.В.,  Тимонин Р.В.,  Трифонов А.Н.,  Шабратов В.Г.,  Шокин Д.С.,  Юненко К.Е.
  УНЦ
 		 Белозеров Д.С.,  Верламов К.А.,  Гикал К.Б.,  Злыденный Д.А.,  Ноздрин М.А.


Сотрудничество по теме:  
Страна или
международная
организация		 Город Институт или
лаборатория		 Участники Статус
Беларусь Минск БГТУ Коротаев А.В. + 3 чел. Совместные работы
Куба Гавана CEADEN Падран Диаз И. Совместные работы
Польша Краков NINP PAS Дрызек Е. Совместные работы
Россия Москва ИТЭФ Данилов М.В.+ 5 чел. Совместные работы
    МГУ Медведев О.С.
Пирогов Ю.А.		 Совместные работы
  Москва, Троицк ИЯИ РАН Губер Ф. +3 чел. Совместные работы
  Архангельск САФУ Есеев М.К. Совместные работы
  Дубна Гос. ун-т "Дубна" Хозяинов М.С. Совместные работы
  С.-Петербург СПбГУ Гуревич В.С. Протокол
  Томск ТГУ Толбанов О.П. + 4 чел. Совместные работы
Румыния Мэгуреле ISS Предо Т.
Фиру Е.		 Протокол
Украина Харьков ИСМА НАНУ Гринев Б.В
Гектин А.В.
Жмурин П.С.+ 5 чел.		 Совместные работы
    ИЭРТ НАНУ Клепиков В.Ф.
Литвиненко В.В.		 Совместные работы
Чехия Прага CTU Поспишил С.+10 чел.
Штекл И.		 Совместные работы
Германия Бонн UniBonn Бек Р. + 5 чел.
Дутц Х. + 4 чел.		 Совместные работы
  Гамбург DESY Граафсма Х. Совместные работы
  Гисен JLU Дрекслер П. + 2 чел. Совместные работы
  Майнц JGU Томас А. + 2 чел. Совместные работы
  Цойтен DESY Ломан В. Совместные работы
Египет Каир NRRA Эльгамал А. Совместные работы
  Нью-Борг-эль-Араб E-JUST Гебриль М. Совместные работы
Италия Павия INFN Педрони П. + 2 чел. Совместные работы
ЮАР Фаур iThemba LABS Конради Л.
Мира Ж.		 Совместные работы
Великобритания Глазго U of G Аннанд Дж. + 3 чел. Совместные работы
  Эдинбург Ун-т Уоттс Д. + 3 чел. Совместные работы
Новая Зеландия Крайстчерч UC Батлер Ф. Совместные работы
США Сиэтл UW Бриску У. + 4 чел. Совместные работы
Хорватия Загреб RBI Супек И. + 2 чел. Совместные работы
ЦЕРН Женева ЦЕРН Кемпбелл М. Совместные работы
Швейцария Базель Uni Basel Круще В. + 3 чел. Совместные работы