Кристаллы вольфрамата свинца – основа электромагнитной калориметрии в экспериментах CMS и ALICE на LHC

Abstract

The story of the lead tungstate (PWO) scintillation crystal possessing unique characteristics (high density, small radiation length, a high transparency, good radiating hardness, high scintillation rate) is described. PWO scintillator has been accepted as a basis for an electromagnetic calorimeter creation of CMS and ALICE experiments at LHC in CERN. An appearance of lead tungstate scintillation crystals in high energy physics has provided a fantastic progress in the field of precise electromagnetic calorimetry and by now it is considered as an outstanding achievement of scientists of Belarus and Russia for the last decade. = Исследования, выполненные в начале 1990-х гг., показали, что наиболее перспективным классом материалов для экспериментов физики высоких энергий являются вольфраматы. В результате проведенных исследований среди вольфраматов было установлено соединение – PbWO4 (PWO) – с потушенной собственной люминесценцией, обусловливающей быстрые сцинтилляции в наносекундном диапазоне. В сентябре 1994 г. сцинтиллятор PWO был принят в качестве основы для создания электромагнитных калориметров экспериментов CMS и ALICE на LHC, состоящих из беспрецедентно большого количества детекторных элементов – около 100 тысяч кристаллов. Внедрение сцинтилляционных кристаллов вольфрамата свинца в физику высоких энергий обеспечило реальный прорыв в области прецизионной электромагнитной калориметрии и по праву считается выдающимся достижением ученых Беларуси и России последнего десятилетия.