Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Эксперимент ALICE 11
1.1 Введение 11
1.2 Основные принципы создания детектора 13
1.3 Детекторы установки ALICE 15
1.3.1 Магнит 15
1.3.2 Времяпроекционная камера 16
1.3.3 Система идентификации частиц и другие детекторы 16
1.4 Внутренняя трековая система (ВТС) 17
1.4.1 Принципы создания ВТС 18
1.4.2 Слои детекторов в ВТС 19
1.4.3 Возможности ВТС 21
Глава 2 Кремниевые Дрейфовые Детекторы (КДД) Внутренней Трековой Системы ALICE 26
2.1 Общее описание КДД 2 6
2.1.1 Введение 26
2.1.2 Конструкция КДД 26
2.1.2.1 Метод локализации электронов 28
2.1.2.2 Электростатическое дрейфовое поле в объёме детектора 2 9
2.1.2.3 Реальное распределение потенциалов в КДД 31
2.1.2.4 Область сбора заряда 33
2.1.3 Динамика движения электронов 33
2.2 Конструкция КДД для Внутренней Трековой Системы эксперимента ALICE 36
2.2.1 Ток утечки и нелинейность делителя напряжения 39
2.2.2 Калибровка скорости Дрейфа с помощью МОП инжекторов 40
2.3 Электроника считывания КДД 42
2.4 Структура конструкции КДД в ВТС 45
2.4.1 Модуль КДД 45
2.4.2 Два уровня КДД в ВТС 46
2.5 Моделирование, исследование и отбор детекторов в лаборатории 47
2.5.1.Расчёт основных параметров детектора 47
2.5.2 Критерии отбора лучших детекторов 54
2.5.3.Примеры экспериментальных исследований КДД 55
Глава 3 Экспериментальная установка и обработка данных 59
3.1- Описание экспериментальных деталей сеансов на SPS 59
3.1.1 Детектор 59
3.1.2 Схема экспериментальной установки 59
3.1.3 Электроника считывания 60
3.1.4 Экспериментальные данные 62
3.2 Процедуры обработки данных 64
3.2.1 Реконструкция трека в микрополосковом телескопе 68
3.2.2 Метод нахождения кластера в КДД 70
3.2.3 Кластерный анализ 70
3.2.4 Анализ сигнала с инжекторов 73
3.3 Калибровка и предварительный анализ 76
3.4 Характеристики сигнала КДД 76
3.4.1 Амплитуда кластера и эффективность КДД 77
3.4.2 Сбор заряда , 79
3.5 Размер кластера 82
3.5.1 Измерения кластера вдоль оси дрейфа 82
3.5.2 Число анодов на кластер 85
Глава 4 Пространственное разрешение 87
4.1. Флуктуации, вызванные неоднородностями легирования кремния 87
4.1.1 Карты систематических отклонений 88
4.1.2 Паразитное электрическое поле 90
4.1.3 Вариации потенциала 91
4.2 Координатное разрешение 94
Глава 5 Исследование влияния радиации на КДД 98
5.1 Введение 98
5.2 Радиационное облучение КДД 99
5.3 Проверка инжекторов после радиационного облучения 101
5.4 Карты систематических отклонений после облучения 103
5.5 Размер кластера до и после облучения 109
5.6 Сбор заряда 110
5.7 Эффективность нахождения кластера до и после облучения 113
5.8 Координатное разрешение 114
Заключение 116
Список иллюстраций 120
Литература 12 6
- Система идентификации частиц и другие детекторы
- Конструкция КДД для Внутренней Трековой Системы эксперимента ALICE
- Флуктуации, вызванные неоднородностями легирования кремния
- Карты систематических отклонений после облучения
Введение к работе
Актуальность проблема
Система идентификации частиц и другие детекторы
Физика ультрарелятивистских тяжелых ионов - сравнительно молодая область физики, которая родилась на стыке физики высоких энергий и физики ядра в начале восьмидесятых годов прошлого столетия, когда на двух самых больших ускорителях (в ЦЕРНе и Брукхейвене)[1] начали исследовать ионные пучки. Столкновение ионов тяжелых элементов при высоких энергиях впервые позволило в лабораторных условиях изучать состояния ядерной материи при экстремально высоких температурах и плотностях энергий.
Основываясь на вычислениях, сделанных при помощи Решеточной Квантовой Хромо Динамики (КХД), было теоретически предсказано, что при достаточно высоких плотностях энергий возможен фазовый переход от адронной формы вещества в состояние Кварк Глюонной Плазмы (КГП), в котором происходит деконфайнмент кварков и глюонов. В состоянии КГП кварки и глюоны являются свободными при движении в области, где произошёл фазовый переход, а само состояние, как полагают, будет существовать достаточно длительное время, что позволяет использовать термодинамические параметры для описания КГП. Для описания сильно взаимодействующей системы с помощью термодинамических параметров размеры самой системы должны быть намного больше, чем средние пути свободного пробега в ней составляющих ее элементов ( 0.5 фм для кварка при плотностях около 2 ГэВ/фм3) . Это основная причина, почему для изучения фазового перехода к КГП необходимо достичь высоких плотностей энергии. Например, при центральном столкновении двух ионов свинца (РЬ-РЬ) на ускорителе SPS в ЦЕРН (энергия в системе центра масс для (РЬ-РЬ)17 ГэБ) область взаимодействия имеет объем -1000 фм3, а плотность энергии - в 20 раз больше, чем в ядре и в 4 раза больше, чем в адроне, В эксперименте Брукхейвенекой лаборатории, который начался в 2000 году на ускорителе Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), энергия в системе центра масс для (РЬ-РЬ) составляет 2 00 ГэВ и уже появились первые сообщения о наблюдениях признаков фазового перехода [2]. Тем более интересных результатов следует ожидать на ускорителе Large Hadron Collider (LHC) в ЦЕРНе, где будет достигнута энергия в системе центра масс для (РЬ-РЬ)5.5 ТэВ на нуклон. При этих энергиях будет экспериментально воссоздано физическое состояние материи, которое было во Вселенной через 5 10"5 секунд после Большого Взрыва (Big Bang) .
Установка для ALICE (A Large Ion Collider Experiment)[3] (Рисунок 1.1) предназначена для того, чтобы как можно более полно использовать уникальные свойства ускорителя LHC [4]. Основой эксперимента является многоцелевой детектор, который позволит регистрировать все основные частицы, включая адроны, электроны, мюоны и фотоны [5] . Это позволит в одном эксперименте получать обширную информацию о каждом событии. Возможности детектора позволят наблюдать: - глобальные свойства событий; - сечения рождения J/W и у семейств совместно с измерением D и К мезонов; - протонные и лептонные пары; - сечения адронов с высоким поперечным импульсом pt; - рождение странных частиц; - флуктуации множественности; - корреляции частиц; - скорость рождения частиц и распределение моментов; На ускорителе планируется достичь уникальных значений светимости: от 3 х 1031 см":с_1 для ионов 160 до 1.0 х 1027 см"2с"1 для ионов РЬ[б]. Столкновения будут характеризоваться большой множественностью рождения частиц (до 8000 частиц на единицу быстроты) и относительно низкой частотой событий. Так, по оценкам, ожидается частота центральных событий порядка 107 за год. Кроме исследования тяжёлых ионов с помощью установки ALICE планируется исследование лёгких ионов и протонов (для анализа характера сигнала при различных плотностях) и, в особенности, протон-протонных взаимодействий. Это общая часть исследовательской программы [7],[8] для: - вклада в исследование протон-протонных взаимодействий при энергии 14 ТэВ; - исследования протон-протонных взаимодействий при энергиях, превышающих ранее достижимые на SPS и RHIC; - обеспечения протон-протонных взаимодействий как базы для начала исследования ядро-ядерных взаимодействий; - калибровки и проверки различных компонент детектора для низких множественностей частиц; - вклада в общую исследовательскую программу на LHC; - улучшения модели, описывающей взаимодействия космических лучей при высоких энергиях. Основная концепция, служившая для создания установки ALICE, следует из двух основных выводов моделирования Pb-Pb соударений на LHC. Поскольку для эксперимента характерна высокая множественность частиц и относительно низкая частота событий, это позволяет применять медленные детекторы типа времяпроекционной камеры и требует использования детекторов с большой гранулярностью: полупроводниковых координатных детекторов. Цель - создать установку, которая позволит получить большой аксептанс, проводить комплексный анализ событий и применять НВТ-интерферометрию. Установка состоит из центрального детектора, встроенного в большой магнит, который позволит получать магнитные поля напряженностью от 0.2 Т до 0.5 Т. Центральный детектор обеспечивает полное азимутальное перекрытие и включает в себя трековую систему с высокой разрешающей способностью, цилиндрическую времяпролетную камеру, систему идентификации частиц (состоящую из времяпролетного детектора и детектора черенковского излучения), детектор переходного излучения для идентификации электронов и конструкционный электромагнитный калориметр. Диапазон перекрытия по быстроте In. [=0.9 был выбран на основании компромисса между значением углового перекрытия детектора и его стоимостью. Для обеспечения высокой чувствительности к Аксептанс должен быть большим для возможности анализа единичных событий, поскольку чувствительность всех единичных событий пропорциональна а УІАу#Дф {где у - быстрота и ф -азимутальный угол). Для обеспечения большого аксептанса была выбрана геометрия полного азимутального покрытия в соленоидальном поле. Кроме того, азимутальная симметрия необходима для анализа рождения электронных пар, чтобы обеспечить эффективный отбор распадов Далитца. Электроны, рождаемые в распаде Далитца, обычно имеют поперечный импульс pt 120 МэВ/С, следовательно, понижение азимутального покрытия приведет к уменьшению регистрации событий с низким pt и сделает неэффективным подавление фона. Также азимутальная симметрия желательна при проверке азимутальных зависимостей для эвентуальных нестатистических структур и коллективных потоков.
Изначально разработка конструкции трековой системы проводилась из соображений обеспечения эффективного восстановления треков. Трехмерное восстановление треков необходимо обеспечить в магнитном поле 0.2 Т (такая величина выбрана на основе компромисса между получением достаточного разрешения по импульсу и сохранением высокой эффективности восстановления треков).
Необходимо достичь наименьшей потери частиц с импульсом 100 МэВ/с, чтобы получить возможность изучать коллективные эффекты, ассоциируемые с большими масштабами длин (по принципу неопределенности коллективных эффектов, которые происходят на расстояниях 1-10 ферми, ассоциируем с малыми импульсами 20-2 00 МэВ/с).. Кроме того, потеря частиц с низкими импульсами затрудняет фильтрацию мягкой компоненты фона Далитца в спектре лептонных пар.
Конструкция КДД для Внутренней Трековой Системы эксперимента ALICE
Основной формирующий элемент КДД ВТС подсистемы - КДД-модуль. Вид полного КДД-модуля схематически показан на рис. 2.20. Аноды КДД подсоединены через микрокабели к каналами гибридной схемы, на которой расположены чипы PASCAL и AMBRA. Микрокабели низкого напряжения (LV) передают сигнал от КДД уже в цифрой форме, к LV-платам, помещенным на выходном модуле сегмента КДД. LV-ллаты, одна для каждого гибрида, обеспечивают индивидуальное регулирование питания и интерфейс передачи сигнала к электронике сжатия данных, также установленной на выходном модуле сегмента КДД. Через LV-кабели подают LV- напряжение и сигналы управления от LV-плат до гибридов.
Высокое напряжение (HV) к- КДД подается на КДД через HV-микрокабели. Они соединяют КДД с HV-платой, которая состоит из основной платы с фильтром высокого напряжения и блокирующим конденсатором для подачи импульса инжектора, а также дочерней платы, которая действует как интерфейс между детектором и основной платой. Сигналы для инжекторов также проводятся от HV плат до КДД при помощи HV-микрокабелей. Модули КДД установлены на линейном каркасе, называемом далее конструктивом, чья основная структура состоит из объёмной конструкции, собранной из прутьев и перекладин в форме треугольника. Каркас сделан из карбоновых волокон, чтобы минимизировать количество материала детектора[13]. На рис. 2.21 представлен один конструктив КДД внешнего уровня. Внутренний КДД уровень составлен из 14 конструктивов, каждый из которых 595 мм длиной и содержит шесть детекторов. Внешний уровень состоит из 22 конструктивов, каждый длиной 670 мм, содержащих восемь детекторов. Схематическое представление КДД-модуля на конструктиве показано на рис. 2.22.
В каждом слое детекторы установлены на различных расстояниях от поддерживающего их каркаса. Слои собраны в различных плоскостях по отношению к оси пучка (см. рис. 2.23), что даст небольшое перекрытие активных областей детектора и гарантирует покрытие для всех возможных позиций вершин и всех треков.
Ориентация КДД в слоях выбрана так, что направление дрейфа ортогонально к оси пучка и к магнитному полю. При этом сила Лоренца воздействует перпендикулярно к плоскости детектора и компенсируется дрейфовым электрическим полем детектора. Полупроводниковые дрейфовые детекторы являются сложными электронными устройствами, разработка которых практически невозможна без физического моделирования. Большое значение имеет моделирование и для лучшего понимания работы КДД, и для их оптимального использования. Для работы КДД необходимо создать электрическое поле определённой конфигурации в объёме детектора. Например, для детекторов, произведённых в Чешской Республике [14],было важно определить наилучшее соотношение напряжений на фокусирующих электродах для эффективного сбора заряда на катодах. Для поиска наилучшего варианта смещения применялось моделирование электрического поля в околоанодной области при помощи программы POSIBIN. Программа была любезно предоставлена нам Павлом Рехаком из Брукхейвенской национальной лаборатории США. Программа позволяет производить расчёт электрического поля для 2D-структуры. Фактически, это программное обеспечение позволяет решать двухмерное уравнение Пуассона. Решение производится методом Фурье с использованием стандартных библиотек ЦЕРНа [15]. Программа POSIBIN состоит из трёх основных частей: 1. Интерпретатор топологии детектора — позволяет считывать данные о топологии детектора из специального файла и на основе полученной информации задавать распределение зарядов в 2D конфигурации; 2. Калькулятор - позволяет методом Фурье решать уравнение Пуассона и получать после нескольких итераций сглаженное нормированное распределение потенциалов в 20-области; 3. Интерпретатор выходных данных - позволяет получать из нормированного решения реальное распределение потенциалов в детекторе, вычислять распределение напряжённости поля В детекторе и оценивать термогенерационные токи в кремнии; Дополнительные программы, написанные для использования в среде пакета ROOT, позволяют изображать распределение потенциалов графически, рассчитывать напряжённость электрического поля, траекторию движения электрона в заданном поле и время дрейфа. При использовании программы POSIBIN учитывалось, что близкое к реальному решение возможно лишь для полностью обеднённого детектора. Эта ситуация соответствует КДД в рабочем режиме, и поэтому решения должны с высокой правдоподобностью описывать распределение поля в области, близкой к анодам.
В 1996 году наша группа из ИЯФ АН ЧР (Ржеж) совместно с Павлом Рехаком разработала топологию нового КДД, который должен был удовлетворять требованиям, предъявляемым в эксперименте ALICE. Детектор был разработан так, чтобы его активная площадь была максимальной с учётом того, что детектор содержит встроенный делитель напряжения. Основные расстояния и размеры были выбраны на основании данных о типе кремния. После этого необходимо было проверить, при каком соотношении напряжений на электродах в околоанодной области заряд будет собираться наиболее эффективно. Для моделирования применялась структура, показанная на рисунке 2.24.а (расчёт проводился в плоскости сечения), соответствующая топологии околоанодной области реального детектора. До микрополоски "StrO" электронное облако дрейфует в середине объёма детектора. Электроды N1,E1 P1,W1,W0 (далее будем называть их - Управляющие Электроды (УЭ)) предназначены для того, чтобы провести постепенное смещение потенциального минимума от середины объёма детектора к поверхности как можно ближе к анодам. Ситуация осложняется тем обстоятельством, что вблизи анодов расположено охранное кольцо (GA) для защиты анодов от приповерхностных токов, которые обычно на порядок выше термогенерированных токов из объёма детектора. Необходимо, таким образом, направить электронное облако точно в область анода и так, чтобы охранное кольцо не собирало электроны из электронного облака.
Флуктуации, вызванные неоднородностями легирования кремния
Объёмные разрушения возникают из-за перемещения атомов кремния из узлов его кристаллической решётки, при этом возникают энергетические уровни внутри запрещённой зоны (band gap). Макроскопический результат может проявляться (в зависимости от положения этих уровней), как дополнительный ток утечки или изменением концентрации легирующей примеси в объёме кремния.
Увеличение поверхностных токов связано с появлением подвижных дырочных уровней (возникающих в результате ионизации) в диоксиде кремния. Эти дырки могут быть захвачены долгоживущими ловушками близко у границы раздела кремний-диоксид кремния, увеличивая тем самым величину положительного заряда, фиксированного в диоксиде кремния. Последнее явление обычно сильно зависит от внешних условий (влажность и температура), напряжения смещения и от технологии производства КДД.
Основное значение для КДД имеет рост тока утечки каналов из-за того, что входной усилитель электроники считывания имеет рабочий предел по входному току 200 нА. Это требование ставит жёсткое ограничение на изменение величины темнового тока, соответственно на количество возможных дефектов, генерирующих высокие токи в объёме кремния [4].
С другой стороны, дырочные компоненты тока утечки собираются на катодах подачи смещения и поступают на затем на внутренний делитель, воздействуя на линейность распределения потенциала на самих катодах [ 4] . Так как распределение потенциала непосредственно влияет на время сбора заряда (через время дрейфа), то, следовательно, это сказывается на измерении координаты, вычисляемой по времени дрейфа. Именно поэтому важно, чтобы изменения скорости контролировались в течении эксперимента, чтобы затем реконструировать распределение потенциала на делителе в любое время прохождения эксперимента.
Для этой цели применяются МОП инжекторы [5] . Благодаря своей природе МОП инжекторы являются высокочувствительными к поверхностным условиям (как к величине заряда, фиксированного в диоксиде кремния, так и к генерационно-рекомбинационным процессам на границе кремний-диоксид). Амплитуда инжектируемого сигнала зависит от величины заряда, фиксированного в диоксиде кремния, в то время как максимум допустимой нормы инжектируемого сигнала определяется поверхностной генерацией.
Так как радиация увеличивает и поверхностный заряд и поверхностную генерацию, было бы обоснованно предполагать, что эффективность инжекторов улучшится после радиационного облучения. Но это нужно экспериментально проверить на тестовых сеансах заранее перед началом эксперимента.
Для исследований радиационной стойкости несколько детекторов были подвергнуты радиационному облучению в 2003 году на синхротроне "Elettra" в Триесте (Италия) . Один из них был позднее промерен в сеансе на SPS. Доза электронов для облучения была выбрана в соответствии с суммарной дозой, которую получит КДД от электронов, пионов и нейтронов в установке ALICE за 20 лет его непрерывной работы (около 14 КРад) . Изучаемый детектор был облучён равномерно по всей площади, после чего были промерены выборочно темновые токи отдельных анодов и затем детектор был протестирован на пионном пучке в ЦЕРН.
Радиационные условия эксперимента ALICE являются менее критичными, чем в других экспериментах LHC. Согласно расчётам первый слой КДД (третий слой в ВТС) должен выдержат суммарную ионизационную дозу 13 крад плюс воздействие нейтронов 3.5 10п см"2 за 10 лет прохождения эксперимента. Учитывая также возможность получения дополнительной дозы, внесённой пучком (расфокусировка например)[6], общую дозу оцениваем на уровне 14 крад. Моделирование, основанное на подсчёте множественности частиц показывает, что основной вклад в ионизационную дозу даётся заряженными пионами.
Так как радиационные тесты проводились с использованием электронов с энергией 1 ГэБ, необходимо было особо тщательно воссоздать условия радиационного окружения КДД в установке ALICE.
Во-первых, рассмотрим поверхностные повреждения. Для того чтобы воссоздать ионизационные энергетические потери (подобные потерям в ALICE) достаточно в диоксид кремния ввести суммарную ионизационную дозу 14 крад (доза поглощённая а объёме кремния). Если рассматривать, что ионизационные энергетические потери электронов с энергией 1ГэВ в кремнии составляют 2.1 МэВ см2/гр, то соответствующее влияние электронов для 300 микронного детектора приблизительно оценим величиной 5 х 10ue"/cm2.
Если речь идёт о объёмных дефектах кремния (за счёт структурных дефектов кристаллической решётки и за счёт ядерных реакций), учёт влияния поглощённой дозы является более сложной задачей. В действительности, вероятность вытеснения атома из узла кристаллической решётки зависит от типа и энергии радиационного излучения. Для пересчёта дозы предполагаемых излучений на дозу от влияния электронов, необходимую для воссоздания реальных радиационных условий для кристаллической решётки объёма кремния от обоих основных факторов радиационных повреждений - заряженных пионов и нейтронов, была применена KIEL гипотеза. Эта теория основана на многочисленных наблюдениях того, что _ в кремнии объёмные разрушения кристаллической решётки в результате воздействия высокоэнергетических частиц пропорциональны НеИонизационным Энергетическим Потерям (NIEL) [7]
Рассчитывая на наихудшие условия предположим что: неионизационные энергетические потери электронов с энергией 1ГэВ в 10 раз меньше, чем потери пионов, независимо от энергии пионов; неионизационные энергетические потери электронов с энергией 1ГэВ в 20 раз меньше, чем потери нейтронов, независимо от энергии нейтронов; Отсюда следует, для того чтобы обнаружить те же самые радиационные повреждения объёма, влияние электронов должно быть 10-кратное от влияния пионов и 20-кратное от влияния нейтронов. Для эксперимента ALICE оценка влияния пионов предполагает, что все частицы являются МИЧ. Эта аппроксимация ужесточает наши тестовые условия, поскольку она требует максимального числа частиц, необходимого чтобы получить такую дозу.
Карты систематических отклонений после облучения
Впервые исследовано координатное разрешение кремниевых дрейфовых детекторов большой площади на тестовом пучке пионов в ЦЕРН для наклонных треков (на 22 и 36 ) и проведено сравнение координатного разрешения кремниевых дрейфовых детекторов для перпендикулярных и наклонных треков. 2. Впервые экспериментально доказано, что величина собираемого на анодах заряда при наклонных треках от Минимально Ионизирующей Частицы в кремниевых дрейфовых детекторах увеличиваются обратно пропорционально косинусу угла наклона трека относительно оси пучка. 3. Впервые экспериментально доказано, что увеличение размера кластера в анодном направлении при наклонном прохождении МИЧ через детектор приводит к увеличению числа двух-анодных и трех-анодных реконструированных кластеров от электронного облака, созданного проходящей частицей и, соответственно, к уменьшению числа одно-анодных кластеров. Это приводит к улучшению координатного разрешения в анодном направлении для малых дрейфовых расстояний . 4. Впервые проведено исследование КДД после облучения его дозой, соответствующей 20 годам эксплуатации детектора в установке ALICE и экспериментально доказано, что МОП инжекторы, служащие для калибровки КДД, сохраняют работоспособность и могут использоваться в течении всего времени эксперимента. Важно отметить, что это практически первое сообщение о стабильной работе инжекторов после облучения (сравнение проводилось на основании данных для экспериментов WA98, CERES NA/45, STARJ. 5. Впервые экспериментально доказано, что после облучения эффективность нахождения кластера снижается на 5-10% . 6. Впервые обнаружено увеличение влияния паразитического поля на траекторию дрейфа электронного облака в облученном детекторе. Это проявляется на карте систематических ошибок для обеих координат в виде контрастных вертикальных полос, наложенных на круговые структуры, порождаемые неоднородностями легирующей примеси. Характер распределения поля в детекторе изменяется после облучения таким образом, что поле становится больше у центра детектора и меньше у анодов сбора заряда. Изменение поля вызвано добавочной компонентой темнового тока, протекающей через сопротивления внутреннего делителя. При расчете характера зависимости напряжения на делителе бьшо показано появление параболической компоненты в распределении напряжения делителя {до облучения распределение имело линейный характер). 7. Показано количественное увеличение числа широких кластеров для облученного детектора, что связано с увеличением коэффициента диффузии электронов в кремнии и увеличением шума детектора. 8. На основе анализа данных показано, что скорость потери заряда возрастает в три раза ( максимальная потеря заряда составляет 40% при максимальном времени дрейфа) по сравнению с потерями в КДД до облучения, что объясняется увеличением количества радиационных дефектов в кремнии после облучения. 9. Экспериментально доказано, что для облученного детектора, применение ранее опробованных методов коррекции систематических ошибок позволяет получить разрешение по анодной оси 20-33 мкм и по оси дрейфа 30-50 мкм. 10. Проведено детальное сравнение характеристик детекторов до и после облучения для фрагмента в центральной части детектора. Анализ показал, что полученное координатное разрешение сравнимо на большей части дрейфовой области. Для детектора после облучения при малых временах дрейфа наблюдается существенное улучшение разрешения в анодном направлении, что обусловлено увеличением числа широких кластеров на этом участке. 11. Создан и апробирован лабораторный измерительный комплекс для исследования статических характеристик детекторов. Комплекс использовался для отбора и отбраковки прототипов детекторов, изготовленных для эксперимента ALICE на предприятиях TESLA в Чешской Республике. Научно-практическая значимость полученных результатов исследования заключается в том, что они показали, что кремниевый дрейфовый детектор, разработанный для вершинной трековой системы, полностью удовлетворяет требованиям эксперимента ALICE. Детектор сохраняет полную работоспособность после облучения, эквивалентного 20 летнему прохождению эксперимента, при этом его основные параметры не выходят за пределы допустимых, что позволит эффективно эксплуатировать детектор в течение всего эксперимента. Полученные результаты могут найти применение при планировании новых экспериментов на ускорителях, в том числе и на нуклотроне; при использовании кремниевых дрейфовых детекторов для медико-биологических исследований. В заключении, я хочу поблагодарить своих научных руководителей к.ф.-м.н. М.Шумберу из ИЯИ АН ЧР и д.ф.-м.н. А.С.Водопьянова из ЛВЭ ОИЯИ за плодотворное сотрудничество, поддержку работы на всех ее этапах, оказавшее сильное влияние на научную деятельность и жизненную позицию автора. Приношу благодарность дирекции Лаборатории Высоких Энергий Института Ядерных Исследований за предоставленную мне возможность принимать участие в эксперименте ALICE. Я искренне благодарна интернациональному коллективу ученых, участвующих в проекте разработки детекторов для вершинной трековой системы эксперимента ALICE, за помощь и сотрудничество в многолетней интенсивной работе при проведении совместных исследований на базе новейших технологий; за наглядный пример самоотдачи; за постоянный интерес к текущим результатам моей работы. Анализ экспериментальных данных с тестовых сеансов на пучке ЦЕРН и решение проблем, связанных с функциональностью детекторов и программного обеспечения, проходило в тесном многолетнем сотрудничестве с Д.Нуаэ(ЦЕРН). Без всесторонней поддержки и вдохновляющей дружеской атмосферы сотрудничества с коллегами из Национального Института Ядерной Физики(Италия) Е.Крэсчио, Ф.Тоселло, П.Джубеллино, Л.Рикатти, А.Риветти, С.Беоли, М.Масера, Е.Бруна, Р.Уэдсон (Турин), А.Рашевского (Триест), С.ДиЛиберто, М.Мацони, Ф.Медди и Г.Урциоли (Рим) проведение мною обработки данных в рекордно короткие сроки между сеансами и рабочими совещаниями в ЦЕРН было бы затруднительно. Я признательна всем коллегам из Института Ядерной Физики (Ржеш) из группы ALICE и STAR за полезные регулярные критичные обсуждения моих результатов ; за помощь в решении задач тестирования прототипов детекторов, произведенных в Чешской Республики. Выражаю благодарность за возможность использовать для моделирования программу POSIBIN, которая была любезно предоставлена ее автором, разработчиком первых КДД Павлом Рехаком(БНЛ). Я весьма благодарна и признательна моим коллегам В.Вагнеру,А.Куглеру, П.Тлустому за поддержку, ценные советы и замечания в течении подготовки моей диссертационной работы. Исследование влияния радиационных повреждений на характеристики детектора, описанное в последней главе диссертации, было успешно выполнено в короткий срок благодаря помощи и поддержке сотрудника Пражского Технического университета В.Петрачека. Я хочу выразить сердечную признательность моему мужу и коллеге, активно работающему в проектах ALICE, CERES, STAR Василию Кушпилю за поддержку, за пример энтузиазма и работоспособности в критические моменты исследования, за его безграничное терпение и умение восстановить рабочую и семейную гармонию в условиях напряженного графика частых командировок и экспериментов.
Хочу поблагодарить своего сына Данилу за. понимание и ожидание в то время, когда я не могла уделять ему достаточного внимания, а также за восхитительную самостоятельность в занятиях и учебе во время регулярного сопровождения родителей в командировках.
