Научная тема: «РАЗРАБОТКА, СОЗДАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ДЕТЕКТОРОВ ЧАСТИЦ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ В ФИЗИКЕ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ»
Специальность: 01.04.01
Год: 2011
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Создание детектора переходного излучения, работающего в реальном физическом эксперименте, создало принципиальную возможность для прове­дения в 1983-1998 годах серии успешных экспериментов на гиперонных пуч­ках (Е-715; Е-761; Е-781; Fermilab, USA) с энергией от 250ГэВ до 600ГэВ, в которых была получена целая серия уникальных физических результатов (Глава 1).
  2. Использование трековых систем, одна из которых имела предельно вы­сокое пространственное разрешение (а≤60 μm) позволило обнаружить эффект каналирования протонов с энергией 1 ГэВ и эффект их фокусировки изогну­тыми монокристаллами (Глава 2).
  3. Созданный в ПИЯФ торцевой координатный детектор FTC для экспе­риментальной установки L3, с помощью которой на ускорителе LЕР в ЦЕРНе изучались уникальные физические процессы рождающиеся в е e столкнове­ниях при энергиях 5 -ь 200 ГэВ. Детектор участвовал в наборе статистики и успешно использовался в анализе данных на протяжении всего десятилетнего периода работы установки L3. Разработан и применен алгоритм оптимизации всех рабочих параметров дрейфовых камер в условиях внешних ограничений. Разработан метод электростатической защиты электрических полей в дрейфо­вых камерах от внешних разрушающих воздействий (Глава 3).
  4. Исследование импульсного и углового разрешения «коротких» треков с помощью спектрометра на базе пропорциональных камер, размещенного внутри магнита установки HERMES (DESY), дало возможность анализировать события с рождением Λ° - гиперонов (Глава 4).
  5. Значительный объем диссертации посвящен результатам изучения фи­зики газового разряда в различных типах детекторов частиц, работающих в интенсивных радиационных полях излучений (Глава 5).
  6. Показано, что метод ядерных реакций является очень эффективным при исследовании механизмов старения детекторов. Он позволил впервые в миро­вой практике получать количественную информацию о поверхностном и глу­бинном распределении легких элементов, входящих в состав плазмо-химических радикалов, которые образовались в газовых лавинах, и «пришли» на электроды детекторов частиц.
  7. Проведен широкий комплекс исследований по изучению физических ме­ханизмов развития старения газоразрядных детекторов частиц в интенсивных полях излучений. Обнаружен принципиально новый тип старения, который был нами назван - эффект распухания анодных проволочек. Показана ключе­вая роль кислорода в развитии распухания проволочек. Предложена физиче­ская модель развития явления, в основе которого лежат плазмо-химические процессы образования вольфрамо-кислородных соединений. Показано, что в ряде случаев процессы, приводящие к распуханию проволочек, могут идти столь интенсивно, что вольфрамо-кислородные соединения просто «выбрасы­ваются» изнутри проволочки на ее поверхность и распространяются далеко за пределы зоны облучения.
  8. Результатом комплексного исследования старения прототипов мюонных пропорциональных камер для проекта CMS (ЦЕРН) была выработка таких решений, реализация которых позволила гарантировать надежную работу ги­гантского мюонного спектрометра в течении не менее 30 лет в условиях мак­симальной светимости LHC. Показано, что рекомендованная к работе газовая смесь обладает уникальными свойствами: позволяет накапливать экстремально высокие дозы облучения (13 Кулон/см) и полностью блокирует предельно негативное влияние кремнийорганических соединений на работу камер.
Список опубликованных работ
1.В. А. Андреев, А. А. Воробьев, … А.Г.Крившич, В. А. Щегельский, Детектор переходного излучения электронов в эксперименте по измерению асимметрии в р-распаде поляризованных Е— - гиперонов, Препринт ЛИЯФ АН СССР № 1186 (апрель 1986).

2.В.А. Андреев, Г.Е. Гаврилов, А.Г. Крившич, С.К. Патричев и др., ”Пропорциональные ка¬меры с высокой однородностью коэффициента газового усиления для детектора переходного излучения”, Материалы международного совещания по пропорциональным и дрейфовым каме¬рам, Дубна, (189-193) 1988.

3.V.T.Grachev, A.G.Krivshcih, V.A.Schegelsky, N.N.Smirnov, N.K.Terentyev, A.A.Vorobyov, P.S.Cooper, J. Lach and M.Foucher, Transition radiation detectors in hyperon experiments at Fermilab, Proceedings of the Symposium on Particle Identification at High Luminosity Hadron Colliders, FNAL, Batavia, Illinois, April 5-7, 1989, 415-433

4.P.S.Cooper, …. E.Jastrazembski, A.Krivshich, … A.Vorobyov, Fermilab proposal 761, An elec-troweak enigma : hyperon radiative decays, April 3, 1985.

5.R.Edelstein, … A.Krivshich, … P.S.Cooper, Frmilab proposal 781, A proposal to construct SE-LEX - Segmented Large-X baryon spectrometer, November 8, 1987.

6.A.Krivshich, Efficiency of PNPI proportional chambers under the real beam conditions of E-781, H-note 742, June 1995, FNAL

7.V.Maleev, N.Bondar, A.Krivshich, S.Patrichev, N.Terentyev, Description and test results for DPWC and TRD in E-781, H-note 747, Sept.1995, FNAL.

8.J.Russ, G.Alkhazov, … A.Krivshich, …, et al. Int. Conf. HEP-2000, “Recent results from SE-LEX” Osaka 2000, High Energy Physics, vol.2, 820-821”; Fermilab-Conf-00-252E.

9.F.G.Garcia, G.Alkhazov, .... A.Krivshich, …, et al. Hadronic production of Lambda C from 600-Gev/c pi-, sigma-, and p- beams, Fermilab-Pub-01-258E, Sep. 2001, 6pp, Phys.Lett.B528: 49-57,2002.

10.I.Eschrich, H.Kruger, J.Simon, … A.Krivshich, …, et al., “Measurements of the sigma-charge radius by sigma-electron elastic scettering”, Phys. Lett. B522 (2001) 233-239

11.U.Dersch, N.Akchurin, … A.Krivshich, …, et al. Total cross-section measurements with pi-, sigma-, and protons on nuclei and nucleons around 600-Gev/c, Nuclear Physics 579 (2000) 277-312.

12.M.Matson, G.Alkhazov, .... A.Krivshich, …, et al., First observation of the doubly charmed

baryon i^C C ”, Phys.Rev.Letter. 89 (2002) 112001.

13.S.Y.Jun, N.Akchurin, … A.Krivshich, …, et al., “Observation of the Cabibbo-suppresed de¬cay” Phys.Rev.Letter. vol.84, num.9 (2000) 1857-1861.

14.A.Kushnirenko, G.Alkhazov, .... A.Krivshich, …, et al., “Precision measurements of the

ЛC and D lifetimes”, Phys.Rev.Letter. vol.86, num.23 (2001) 5243-5246.

15.В.А.Андреев, А.А.Воробьев, …. А.Г.Крившич, … В.М. Самсонов, … О.И.Сумбаев. Проект эксперимента по обнаружению объемного захвата протонов в режим каналирования изо¬гнутым кристаллом. Предложение эксперимента. Л., (1980) 1-31.

16.В.А.Андреев, А.А.Воробьев, …. А.Г.Крившич, … В.М. Самсонов, О.И.Сумбаев. Установка для исследования каналирования протонов с энергией 1 ГэВ. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Общая и ядерная физика, выпуск 4 (18), 1981, 96-99.

17.В.А.Андреев, … А.Г.Крившич, … В.М. Самсонов, … В. А. Щегельский, Экспе-риментальное обнаружение объемного захвата протонов в режим каналирования изогнутым моно¬кристаллом. Письма в ЖЭТФ 36 (1982) 340-343.

18.В.А.Андреев, … А.Г.Крившич, … В.М.Самсонов, … В.В.Сулимов. О выполнении принципа обратимости для процесса «объемного» захвата частиц в режим каналирования в изо¬гнутом кристалле, Письма в ЖЭТФ 44 (1986) 101-103.

19.В.А.Андреев, … А.Г.Крившич, … В.М. Самсонов, … В. А.Щегельский. Фокуси-ровка пучка 1-Гэв-ных протонов при объемном захвате в режим каналирования изогнутым моно¬кристаллом. Письма в ЖЭТФ (1984) 39, в.2, 58-61.

20.В.А.Андреев, … А.Г.Крившич, …. В.М.Самсонов, …. В. А. Щегельский. Простран¬ственная фокусировка 1 ГэВ-ных протонов изогнутым монокристаллом. Письма в ЖЭТФ 41 (1985) 408.

21.В.А.Андреев, … А.Г.Крившич, …. В.М.Самсонов, Прецизионная пропорциональная камера для исследования каналирования частиц высоких энергий в изогнутых кристаллах, Сбор¬ник «Методические и прикладные работы ЛИЯФ», (1988) 224-226. Н.Ф.Бондарь, А.Г.Крившич В.П.Малеев, Пространственное разрешение пропорциональной камеры с катодным съемом ин¬формации, препринт ПИЯФ NP-47-1993 1916.

22.G. Alkhazov, … A. Krivshich et. al.. Forward tracking chamber (FTC) in L3 detector. Part1. General description. PNPI preprint EP-23-1996, 2115.

23.V. Andreev, G. Gavrilov, A. Krivshich, …. et al.. Design principles of the end cap drift chambers in the L3 experiment. Nucl. Instrum. and Methods A430(1999) 245-259.

24.А.В. Андреев, Г.Е. Гаврилов, А.Г.Крившич, ….. Воздействие внешних экранов на ко¬эффициенты газового усиления в дрейфовых камерах детектора FTC. Препринт ПИЯФ N1797, май 1992 г.

25.G.Gavrilov, A.Krivshych and M.Jarmarkin. Influence of external grounded screens on elec¬tric field structure in a drift chamber. Nucl. Instrum. and Methods A356(1995) 189-195.

26.А.В. Андреев, Г.Е. Гаврилов, А.Г.Крившич, ….. et al.. Минимизация тока утечки в дрейфовых камерах. Препринт ПИЯФ N1842, декабрь 1992 г.

27.В.А. Андреев, …., А.Г.Крившич и др. FTC - детектор в установке L3 (ЦЕРН). сборник работ ПИЯФ “Основные результаты исследований 1990-1991 г. (оперативные ре-зультаты), стр. 190-192.

28.А.А. Воробьёв, А.Г. Крившич, В.А. Щегельский. Исследования на большом электрон-позитронном коллайдере ЦЕРНа - эксперимент L3. Сборник ПИЯФ. “XXV Основные направления научной деятельности ОФВЭ”. 1996 год, стр. 67-68.

29.K. Ackerstaff… A. Krivchitch... H.Zohrabian, the HERMES Spectrometer, Nucl. Instr. and Meth. A 417 (1998) 230-265.

30.V. Andreev … A. Krivchitch, … G.M. Urciuoli, Multiwire proportional chambers in the HERMES experiment, Nucl. Instr. and Meth. A 465 (2001) 482-497.

31.T. Ferguson, A. Krivchitch and V. Maleev, Gas gain and space charge effects in aging tests of gaseous detectors, Nucl. Inst. and Meth. A 515 (2003) 283-287.

32.G. Gavrilov, A. Krivchitch, …., Aging investigation of ATLAS TRT straws, Preprint PNPI, No.2328, EP-43-1999

33.G. Gavrilov, A. Krivchitch, E. Kuznetsova, V.Maleev, Space distribution of streamers in straw tubes, Inst. and Meth. A 515 (203) 278-282.

34.G. Gavrilov, A. Krivchitch and V. Lebedev, Application of nuclear reaction analysis for ag¬ing investigations of detectors, Nucl. Inst. and Meth. A 515 (2003) 108-117.

35.A.G. Krivchitch and V.M. Lebedev, Application of nuclear reaction analysis for the fluorine content measurements under the aging investigations of gas-filled particle detectors, , Nucl. Instr. and Meth. 581 (2007) 167-170.

36.G. Gavrilov, A. Krivchitch, …., Aging investigation of straw drift tubes using nuclear reac¬tion analysis, Nucl. Inst. and Meth. A 478 (2002) 259-262.

37.В.М.Лебедев, А.Г.Крившич, В.А.Смолин, Исследование старения газоразрядных де¬текторов частиц методом ядерных реакций, Известия РАН,серия физическая, 2007, том 71, №9, 1360-1366. В.М.Лебедев, А.Г.Крившич, В.А.Смолин, Исследование старения газоразрядных де¬текторов частиц методом ядерных реакций, Вопросы атомной науки и техники, выпуск 2, Москва (2006) 48-55.

38.T.Ferguson, G.Gavrilov, A.Egorov, A.Krivchitch, …. et al., “Anode wire swelling - a possi¬ble phenomenon in the anode wire aging under high accumulated dose”, Nucl. Inst. and Meth. A 483 (2002) 698-712.

39.T. Ferguson, G. Gavrilov, V. Gratchev, A. Krivchitch, …. et al., Swelling phenomena in the anode wire aging under the high accumulated dose, Nucl. Instr. and Meth. 515 (2003) 266-277.

40.T.Ferguson, G.Gavrilov, A.Krivchitch, …. et al., The effect of oxygen on anode wire swell¬ing under high-accumulated dose, Nucl. Instr. and Meth. 478 (2002) 254-258.

41.T. Ferguson, G. Gavrilov, A. Korytov, A. Krivchitch, …. et al., Aging studies of CMS muon chamber prototypes, Nucl. Inst. and Meth. A 488 (2002) 240-257.

42.D.Acosta, A. Krivshich, V. Yarba, L. Zhou and Z. Zhu et al., Aging tests of fullscale CMS muon cathode strip chambers, Nucl. Inst. and Meth. A 515 (2003) 226-233.