Введение к работе
Актуальность темы.
С открытием в 1974 году в эксперименте с неподвижной мишенью в INL и в е+е~-столкновениях в SLAC новой частицы J/Ф, которая явля-гся связанным состоянием очарованных кварков (ее), началось интен-ивное изучение тяжелых кварков. Успехи КХД в описании очарованных езопов позволили надеяться, что существует еще по крайней мере два варка but, соответствующие третьему поколению лептонов (vt,t~). [оэтому, когда в 1977 году в Батавии (FNAL) были обнаружены узкие ики, они были интерпретированы как связанные состояния нового тя-:елого кварка и антикварка (ЬЬ). Вскоре существование таких резонан-эв было подтверждено в е+е_-столкновениях на накопительном кольце ORIS, а на электрон-позитронном коллайдере CESR было обнаруже-э четвертое состояние, лежащее выше порога рождения пар В-мезонов. овое семейство частиц получило название Ї-мезонов.
Использование е+е~-накопительных колец оказалось очень плодотвор-ым для изучения свойств кваркониев. Почти все результаты по физике яжелых кварков были получены на встречных е+е--пучках. В последив годы работа по изучению Т-мезонов на встречных е+е~-пучках веется в трех лабораториях. В лаборатории DESY (Гамбург) недавно шершило работу накопительное кольцо DORIS, где в последнее вре-я успешно велись эксперименты с детектором ARGUS. В Корнельском гаверситете (США) работает накопитель CESR, на котором проводятся :сперименты с детектором CLEO-II.
В Институте ядерной физики им. Будкера СО РАН с 1980 года по 185 год в области Т-мезонов работал накопитель ВЭПП-4, где проводи-ісь эксперименты с детектором МД-1. В настоящее время завершается
создание детектора КЕДР на накопителе ВЭПП-4М для этой же области энергий.
В США (SLAC) и в Японии (КЕК) строятся В-фабрики, основной задачей которых является исследование СР-нарушения в распадах В-мезонов.
Цель работы состояла в создании дрейфовой камеры для детектора КЕДР.
Научная новизна работы.
1. Впервые в мире создана дрейфовая камера детектора, работающая
на диметиловом эфире.
2. На модели дрейфовой камеры с диметиловым эфиром при атмо
сферном давлении достигнуто среднее по ячейке пространственное раз
решение 45мкм при длине дрейфа 30мм.
-
Показано, что используемые процедуры определения радиационной стойкости проволочных камер некорректны и занижают значение скорости старения. Предложена более корректная процедура определения радиационной стойкости.
-
Найдена добавка к рабочему газу дрейфовых камер - альфа-нафти-ламин, предназначенная для прямой лазерной калибровки, практически не ухудшающая радиационную стойкость дрейфовой камеры на диметиловом эфире.
Научная и практическая ценность работы.
-
Создана дрейфовая камера детектора КЕДР, содержащая более 16 тысяч проволочек, в том числе 1512 сигнальных. При длине измерительной базы 370мм в камере производится 42 измерения ионизационных потерь и координаты частицы. Использование специальной ячейки с большим расстоянием дрейфа и газа с малой диффузией позволило получить пространственное разрешение ЮОмкм при малом количестве каналов электроники.
-
Программы расчета электрических полей и электростатических и гравитационных смещений проволочек в дрейфовой камере детектора КЕДР применимы для проведения оптимизации проволочной структуры и выбора натяжения проволочек в камерах других детекторов.
-
Разработана система лазерной калибровки скорости дрейфа электронов на основе источников фотоэлектронов, расположенных внутри обьема дрейфовой камеры. Предложенная схема мониторирования скорости дрейфа может найти применение при создании новых дрейфовы> камер.
4. Проведено исследование влияния материалов на радиационную стойкость дрейфовой камеры с диметиловым эфиром. В конструкции дрейфовой камеры и газовой системы использованы материалы, не ухудшающие радиационную стойкость. Рассчетное падение амплитуды сигнала при работе камеры на ускорителе в течение 10 лет составит 20% при потоке заряженных частиц 2кГц/см2.
Структура работы.
Диссертация состоит из введения, девяти глав и заключения.
Апробация работы.
Материалы диссертации докладывались на международном симпозиуме по координатным детекторам в физике высоких энергий (Дубна, 1987), на V-й и VI-й международной конференции по методике экспериментов на встречных пучках (Новосибирск, 1990, 1996), на международной конференции по проволочным камерам(Вена, 1992), на семинарах экспериментальных лабораторий ИЯФ СО РАН и опубликованы в международных научных журналах.
