Научная тема: «ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ НА ОСНОВЕ ЧИСТЫХ БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СЛАБОИОНИЗИРУЮЩИХ ЧАСТИЦ И ПОЛЕЙ ЯДЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ»
Специальность: 01.04.01
Год: 2011
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Результаты цикла работ по исследованию физических процессов в детекторах на чистых благородных газах, включая механизмы генерации сцинтилляции и электролюминесценции, дрейфа и захвата носителей электрического заряда, эмиссии электронов из конденсированных тяжелых благородных газов и других неполярных диэлектриков, локализацию и перенос квази-свободных электронов сквозь и вдоль поверхности раздела фаз.
  2. Экспериментальное подтверждение гипотезы о термоэлектронном характере эмиссии электронов из тяжелых благородных газов.
  3. Методические исследования эмиссионных детекторов и демонстрация возможности создания эмиссионных детекторов с размерами порядка 1 метра.
  4. Методические исследования позиционно-чувствительных сцинтилляционных детекторов на плотных благородных газах, включая разработку гранулированного гомогенного электромагнитного калориметра для регистрации гамма-квантов и электронов с энергями >100 МэВ и сцинтилляционного детектора тепловых нейтронов на сжатом 3Не.
  5. Разработка сцинтилляционной дрейфовой камеры на сжатом ксеноне с трехмерной позиционной чувствительностью и высоким энергетическим разрешением для однофотонной эмиссионной томографии и демонстрация возможности использования электролюминесцентных детекторов в качестве комптоновской гамма камеры.
  6. Принцип «безстеночного» детектора для редких событий с малыми энерговыделениями, ожидаемыми, например, при регистрации реакторных антинейтрино или массивных слабовзаимодействующих частиц, составляющих темную материю во Вселенной.
  7. Реализацию «безстеночных» эмиссионных детекторов в экспериментах по поиску небарионного темного вещества во Вселенной и достижение рекордной чувствительности в такого рода экспериментах.
Список опубликованных работ
1.Bolozdynya A. Emission Detectors, World Scientific Publishing Co., 2010. 220 pp.

2.Aprile E., Bolotnikov A., Bolozdynya A., Doke T. Noble Gas Detectors, John Willey & Sons, 2006. 320 pp.

3.Барабаш A. и Болоздыня A. Жидкостные Ионизационные Детекторы. Москва: Энергоатомиздат, 1993. 240 стр.

4.Bolozdynya A. Noble Gas Detectors, In “Emission Tomography: The Fundamentals of PET and SPECT. Eds. M.N.Wernick and J.N.Aarsvold. New York: Academic Press”, 2004, pp.359-382.

5.Rogers L., Clinthrone N., and Bolozdynya A. Compton Cameras, In “Emission Tomography: The Fundamentals of PET and SPECT. Eds. M.N.Wernick and J.N.Aarsvold. New York: Academic Press”, 2004, pp.383-420.

6.Chen M. and Bolozdynya A. Radiation Detector and Tomography, U.S. Patent # 5,665,971, Sep.9, 1997

7.Мищенко С. И., Месонжик Ю.М., Нестерцов В.Е., Калашников С.Д., Кривошеин В.Л., Болоздыня А.И., Мирошниченко В.П., Родионов Б.У., Егоров В.В. Детектор для гамма-камер, Авторское свидетельство СССР № 1192194, июль 15, 1985.

8.Анисимов С.Н., Барабаш А.С., Болоздыня А.И., Стеханов В.Н. Мойдодыр – установка для искровой очистки жидкого криптона, используемого в жидкостных детекторах, Препринт ИТЭФ 87-106, Москва: ЦНИИАтоминформ, 1987; Instruments and Experimental Techniques, 1991, v.34(2), pp. 313–316.

9.Анисимов С.Н., Болоздыня А.И., Стеханов В.Н., Мирошниченко В.П., Родионов Б.У. Сцинтилляторы на основе и конденсированного криптона диаметром 0,5 метра, Приборы и техника эксперимента, 1984, №6, стр.51-55.

10.Bolozdynya A., Egorov V., Koutchenokov A., Safronov G., Smirnov G., Medved S. and Morgunov V. A high pressure xenon self-triggered scintillation drift chamber with 3D sensitivity in the range of 20–140 keV deposited energy, Nucl. Instrum. Meth. A, 1997, v.385, pp. 225-238.

11.Bolozdynya A. I., Brusov P. P., Shutt T., Dahl C. E., Kwong J. A chromatographic system for removal of radioactive 85Kr from xenon, Nucl Instr. Meth. A, 2007, v.579, pp. 50-53.

12.Angle J., Aprile E., Arneodo F., Baudis L., Bernstein A., Bolozdynya A., Coelho L., Dahl E., Deviveiros L., Ferella A., Fernandes L., Fiorucci S., Gaitskell R J., Giboni K-L., Gomez R., Hasty R., Kwong J., Lopes J. A. M., Madden N., Manalaysay A., Manzur A., Mckinsey D., Monzani M E., Ni K., Oberlack U., Orboeck J., Plante G., Santos J., Shagin P., Shutt T., Sorensen P., Winant C., Yamashita M. First results from the XENON10 dark matter experiment at the Gran Sasso National Laboratory, Phys. Rev. Lett., 2008, v.100, 02303, pp. 1-5.

13.Angle J., Aprile E., Arneodo F., Baudis L., Bernstein A., Bolozdynya A., Coelho L., Dahl E., Deviveiros L., Ferella A., Fernandes L., Fiorucci S., Gaitskell R J., Giboni K-L., Gomez R., Hasty R., Kwong J., Lopes J. A. M., Madden N., Manalaysay A., Manzur A., Mckinsey D., Monzani M E., Ni K., Oberlack U., Orboeck J., Plante G., Santos J., Shagin P., Shutt T., Sorensen P., Winant C., Yamashita M. (XENON10 Collaboration). Limits on Spin-Dependent WIMP-Nucleon Cross Sections from the XENON10 Experiment, Phys. Rev. Lett. 2008, v.101, 091301.

14.Angle J., Aprile E., Arneodo F., Baudis L., Bernstein A., Bolozdynya A., Coelho L., Dahl E., Deviveiros L., Ferella A., Fernandes L., Fiorucci S., Gaitskell R J., Giboni K-L., Gomez R., Hasty R., Kwong J., Lopes J. A. M., Madden N., Manalaysay A., Manzur A., McKinsey D., Monzani M E., Ni K., Oberlack U., Orboeck J., Plante G., Santos J., Shagin P., Shutt T., Sorensen P., Winant C., Yamashita M. Constrains on inelastic dark matter from XENON10, Phys. Rev. D, 2009, v. 80, 115005

15.Bolozdynya A. I., Bradley A. W., Brusov P. P., Dahl C. E., Kwong J., Shutt T. Using a wavelength shifter to enhance the sensitivity of liquid xenon dark matter detectors, IEEE Trans. Nucl. Sci., 2008, v.55, pp.1453-1457.

16.Aziz T. (L3P Collaboration). L3P: Lepton and Photon Precision Physics, Preprint CERN-LHCC-92-05 110p; Nucl. Instr. & Meth. A 1993, v.325, рр. 23-91

17.Chen M., Mullins M., Pelly D., Shotkin S., Sumorok K., Akyuz D., Chen E., Gaudreau

M.P.J., Bolozdynya A., Tchernyshev V., Goritchev P., Khovansky V., Koutchenkov A.,

Kovalenko A., Lebedenko V., Vinogradov V., Gusev L., Sheinkman V., Krasnokutsky

R.N., Shuvalov R.S. Homogeneous scintillating LKr/Xe calorimeters, Nucl. Instrum.

Meth. A, 1993, v.327, pp. 187-192.

18.Akimov D.Yu., Bolozdynya A.I., Churakov D.I., Lamkov V.A., Sadovsky A.A., Safronov G.A., Smironov G.N. The influence of Xe doping on LKr scintillations, Nucl. Instr. Meth. A, 1993, v. 332, pp. 575-576.

19.Akimov D.Yu., Bolozdynya A.I., Churakov D.I., Lamkov V.A., Sadovsky A.A., Safronov G.A., Smironov G.N. Scintillating LXe/LKr electromagnetic calorimeter, IEEE Trans. Nucl. Sci. 1995, v.42, pp.2244-2249.

20.Akimov D.Yu., Bolozdynya A.I., Churakov D.I., Stekhanov V.N., Safronov G.A., Smironov G.N., Chen M. Development of scintillation LXe/LKr electromagnetic calorimeter with wavelength shifting light collection, Nucl. Instrum. Meth. A 1996, v. 379, pp.484-487.

21.Akimov D.Yu., Bolozdynya A.I., Churakov D.I., Stekhanov V.N., Safronov G.A., Smironov G.N., Chen M. Development of scintillation LXe/LKr electromagnetic calorimeter with wavelength shifting light collection, Nucl. Instrum. Meth. A 1996, v. 379, pp.484-487.

22.Arodzero A., Bolozdynya A., Bolotnikov A., Proctor A., Richards J. Two-channel high-pressure helium-3 scintillation neutron detector, IEEE Trans. Nucl. Sci., 2004, v.51, pp. 322-327.

23.Bolozdynya A. and DeVito R. Vibration-proof High-Pressure Xenon Electro-luminescence Detector, IEEE Trans. Nucl. Sci. 2004, v.51, n.3, pp.931-933.

24.Bolozdynya A. I. Transport of excess electrons through and along condensed krypton interface, Proc. 3rd Int. Conf. Porp. And Appl. Diel. Materials, July 8-12, 1991, Tokyo, Japan, pp. 841-844.

25.Анисимов С.Н., Болоздыня А.И., Стеханов В.Н. Локализация и дрейф электронов под поверхностью конденсированного криптона, Письма в ЖЭТФ 1984, т. 40(3), стp. 829-832.

26.Болоздыня А.И., Егоров О.К., Коршунов А.А., Соколов Л.И., Мирошниченко В.П., Родионов Б.У. Первые наблюдения треков частиц в конденсированном веществе, полученные эмиссионным методом, Письма в ЖЭТФ, 1977, т. 25, стp. 401-404.

27.Bolozdynya, A. I., Egorov, O. K., Sokolov, L. I., Miroshnichenko, V. P. and Rodionov, B.U. Solid Krypton Emission Chamber, in “Solid State Nuclear Track Detectors”. Ed. H. Francois et al., Oxford-New York: Pergamon Press, 1980, pp. 29-32.

28.Болоздыня А.И., Егоров О.К., Мирошниченко В.П., Родионов Б.У., Шувалова Е.Н. Новая возможность поиска поиска слабоионизирующих частиц, Элементарные частицы и космические лучи, вып.5, 1981, Москва: Атомиздат, стр. 65-72.

29.Egorov, V. V., Miroshnichenko, V. P., Rodionov, B. U., Bolozdynya, A. I., Kalashnikov, S. D. and Krivoshein, V. L. Electroluminescence emission gamma-camera, Nucl. Instrum. Meth. 1983, v.205, pp. 373-374.

30.Болоздыня А.И., Егоров В.В., Калашников С.Д., Кривошеин В.Л., Мирошниченко В.П.,РодионовБ.У.Электролюминесцентнаяэмиссионнаякамерас конденсированным ксеноном в качестве рабочего вещества, Приборы и Техника Эксперимента, 1985, №4, стp. 43-45.

31.Bolozdynya A.I., Egorov V.V., Miroshnichenko V.P., Rodionov B.U.Emission detectors, IEEE Trans Nucl. Sci. 1995, v.42, pp.565-569.

32.Kwong J., Brusov P., Shutt T., Dahl C.E., Bolozdynya A.I., Bradley A. Scintillation Pulse Shape Discrimination in a Two-Phase Xenon Time Projection Chamber, Nucl. Instrum. Meth. A, 2010, v.612, pp. 328-333.

33.McKinsey D.N. (LUX Collaboration). The LUX dark matter search, J. Phys. Conf. Ser., 2010, v.203, 012026. 3pp.

34.Shutt T., Dahl C E., Kwong J., Bolozdynya A. and Brusov P. Performance and fundamental processes at low energy in a two-phase liquid xenon dark matter detector, Nuclear Physics B: Proceedings Supplement, 2007, v.173, pp. 160–163.

35.Bolozdynya A., Egorov V., Koutchenokov A., Safronov G., Smirnov G., Medved S. and Morgunov V. An electroluminescence emission detector to search for double beta positron decays of 134Xe and 78Kr, IEEE Trans. Nucl. Sci., 1997, v.44, pp. 1046-1051.

36.Angle J., Aprile E., Arneodo F., Baudis L., Bernstein A., Bolozdynya A., Coelho L., Dahl E., Deviveiros L., Ferella A., Fernandes L., Fiorucci S., Gaitskell R J., Giboni K-L., Gomez R., Hasty R., Kwong J., Lopes J. A. M., Madden N., Manalaysay A., Manzur A., Mckinsey D., Monzani M E., Ni K., Oberlack U., Orboeck J., Plante G., Santos J., Shagin P., Shutt T., Sorensen P., Winant C., Yamashita M. First results from the XENON10 dark matter experiment at the Gran Sasso National Laboratory, Phys. Rev. Lett., 2008, v.100, 02303, pp. 1-5.

37.Angle J., Aprile E., Arneodo F., Baudis L., Bernstein A., Bolozdynya A., Coelho L., Dahl E., Deviveiros L., Ferella A., Fernandes L., Fiorucci S., Gaitskell R J., Giboni K-L., Gomez R., Hasty R., Kwong J., Lopes J. A. M., Madden N., Manalaysay A., Manzur A., Mckinsey D., Monzani M E., Ni K., Oberlack U., Orboeck J., Plante G., Santos J., Shagin P., Shutt T., Sorensen P., Winant C., Yamashita M. (XENON10 Collaboration). Limits on Spin-Dependent WIMP-Nucleon Cross Sections from the XENON10 Experiment, Phys. Rev. Lett. 2008, v.101, 091301.

38.Angle J., Aprile E., Arneodo F., Baudis L., Bernstein A., Bolozdynya A., Coelho L., Dahl E., Deviveiros L., Ferella A., Fernandes L., Fiorucci S., Gaitskell R J., Giboni K-L., Gomez R., Hasty R., Kwong J., Lopes J. A. M., Madden N., Manalaysay A., Manzur A., Mckinsey D., Monzani M E., Ni K., Oberlack U., Orboeck J., Plante G., Santos J., Shagin P., Shutt T., Sorensen P., Winant C., Yamashita M. Constrains on inelastic dark matter from XENON10, Phys. Rev. D, 2009, v. 80, 115005

39.Bolozdynya A., Egorov V., Koutchenokov A., Safronov G., Smirnov G., Medved S. and Morgunov V. High pressure xenon electronically collimated camera for low energy gamma ray imaging, IEEE Trans. Nucl. Sci., 1997, v.44, n.6, 2408-2414

40.Ordonez C.E., Bolozdynya A.I., and Chang W. Doppler broadening of energy spectra in Compton scatter cameras, 1997 IEEE Nucl. Sci. Sym Med. Imag. Conf. Rec., v.2, pp. 1361-1365.

41.Bolozdynya A.I., Ordonez C.E. and Chang W. A concept of cylindrical Compton camera for SPECT, 1997 IEEE Nucl. Sci. Sym Med. Imag. Conf. Rec., v.2, pp. 1047-1051.