RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2024

 / 

Август

←  →

К 90-летию Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН). Обзоры актуальных проблем


Трековая методика в современной физике атомного ядра и элементарных частиц, астрофизике и нанотехнологиях

† , ‡ , § , * , # , ° , & 
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация

Трековые детекторы широко применяются в фундаментальных и прикладных исследованиях на современных ускорителях, при изучении природы частиц космического происхождения, для мюонографии, способствуя пониманию структуры и свойств материи. Преимуществом методики является наглядность результатов, возможность восстановления траекторий, вершин взаимодействия и точек распада частиц с точностью до нескольких микрометров. Специфические особенности различных экспериментов, требующие оригинальных решений при их постановке, обработке и интерпретации данных, обеспечивают мультидисциплинарное развитие тематики. Эволюцию трековой методики, помимо задач экспериментальной физики, определяют проблемы инновационных технологий и создания новых материалов. Эти тенденции можно проследить на примере работы Лаборатории элементарных частиц ФИАН, использующей в течение многих десятков лет в своих экспериментах трековые детекторы различных типов. В обзоре представлены идеи и результаты экспериментальных и модельных исследований мирового уровня, проведённых ранее и проводимых в настоящее время с участием сотрудников лаборатории, а также запланированных на ближайшее будущее.

Текст pdf (7 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2023.10.039585
Ключевые слова: эксперименты на основе трековой методики, моделирование процессов формирования треков, методы обработки и анализа данных трековых детекторов
PACS: 29.40.Gx, 61.85.+p, 95.55.Vj (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2023.10.039585
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/8/d/
001343559900004
2-s2.0-85204878923
2024PhyU...67..779G
Цитата: Горбунов С А, Волков А Е, Жуков К И, Коновалова Н С, Полухина Н Г, Старков Н И, Щедрина Т В "Трековая методика в современной физике атомного ядра и элементарных частиц, астрофизике и нанотехнологиях" УФН 194 826–852 (2024)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 сентября 2023, доработана: 27 октября 2023, 30 октября 2023

English citation: Gorbunov S A, Volkov A E, Zhukov K I, Konovalova N S, Polukhina N G, Starkov N I, Shchedrina T V “Track technique in present-day physics of atomic nuclei and elementary particles, astrophysics, and nanotechnology” Phys. Usp. 67 779–802 (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2023.10.039585

Список литературы (112) ↓ Похожие статьи (3)

  1. Дайон М И, Мерзон Г И, Федоров В М (Сост.) Артем Алиханян. Очерки, воспоминания, документы (М.: РИИС ФИАН, 2000)
  2. Мамиджанян Э А, Мерзон Г И (Ред.-сост.) Артем Алиханян в воспоминаниях друзей и коллег: к 100-летию со дня рождения (М.: Физматлит, 2008)
  3. Ландау Л Д Собрание трудов Т. 1 (Под ред. Е М Лифшица) (М.: Наука, 1944) с. 482; Landau L J. Phys. USSR 8 201 (1944)
  4. Алиханян А И Проблемы ядерной физики и физики элементарных частиц: Сборник статей, посвященных памяти академика А.И. Алиханова (Отв. ред. Л Б Окунь) (М.: Наука, 1975) с. 3
  5. Ariga A et al Particle Physics Reference Library Vol. 2 (Eds C W Fabjan, H Schopper) (Cham: Springer, 2020) p. 383
  6. The SHiP Collab., Ahdida С et al JINST 17 P03013 (2022)
  7. Chernyavskiy M M et al JINST 17 P02002 (2022)
  8. Agafonova N et al (OPERA Collab.) Phys. Rev. Lett. 120 211801 (2018)
  9. Kaplon M, Peters B, Ritson D M Phys. Rev. 85 900 (1952)
  10. Niu K, Mikumo E, Maeda Y Prog. Theor. Phys. 46 1644 (1971)
  11. DONUT Collab., Kodama K et al Phys. Lett. B 504 218 (2001)
  12. Agafonova N et al JINST 4 P06020 (2009)
  13. The ATLAS Collab., Aad G et al JINST 3 S08003 (2008)
  14. Болдырев А С и др Приборы и техника эксперимента (3) 27 (2012); Boldyrev A S et al Instrum. Exp. Tech. 55 323 (2012)
  15. Гинзбург В Л, Франк И М ЖЭТФ 16 15 (1946); Ginzburg V L, Frank I M J. Phys. USSR 9 353 (1945)
  16. Dolgoshein B Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 326 434 (1993)
  17. he ATLAS TRT Collab., Abat A et al JINST 3 P06007 (2008)
  18. Cornelissen T et al J. Phys. Conf. Ser. 119 032014 (2008)
  19. ATLAS Collab., Aad G et al Phys. Lett. B 716 1 (2012)
  20. Boos E G et al Experiments at CERN in 1996 (Geneva: CERN, 1996) p. 122
  21. Добротин Н А и др Изв. РАН. Сер. физическая 63 485 (1999); Dobrotin N A et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 63 393 (1999)
  22. Дрёмин И М, Кайдалов А Б УФН 176 275 (2006); Dremin I M, Kaidalov A B Phys. Usp. 49 263 (2006)
  23. Котельников К А и др Наука - производству (12) 29 (2000)
  24. Dremin I M et al Phys. Lett. B 499 97 (2001)
  25. Дремин И М, Иванов О В, Нечитайло В А УФН 171 465 (2001); Dremin I M, Ivanov O V, Nechitailo V A Phys. Usp. 44 447 (2001)
  26. Полухина Н Г "Исследования актуальных проблем ядерной физики на основе методики полностью автоматизированной обработки трековых детекторов на многофункциональной установке ПАВИКОМ" Дисс. ... докт. физ.-мат. наук (М.: ФИАН, 2006)
  27. Апанасенко А В и др Письма в ЖЭТФ 30 157 (1979); Apanasenko A V et al JETP Lett. 30 145 (1979)
  28. Agafonova N et al Eur. Phys. J. C 74 2986 (2014)
  29. Agafonova N et al Phys. Lett. B 691 138 (2010)
  30. Agafonova N et al (OPERA Collab.) Phys. Rev. Lett. 115 121802 (2015)
  31. Polukhina N, Konovalova N, Shchedrina T Physics 5 499 (2023)
  32. Acampora G et al JINST 19 P05067 (2024); Acampora G et al arXiv:2210.02784
  33. Di Crescenzo "Neutrino expectations at advanced SND@LHC" Report on 14th SND@LHC Collaboration Meeting, 4-7 Sept. 2023
  34. Roesler S, Engel R, Ranft J Advanced Monte Carlo for Radiation Physics, Particle Transport Simulation and Applications (Eds A Kling et al) (Berlin: Springer, 2001) p. 1033
  35. Ahdida C et al Front. Phys. 9 788253 (2022)
  36. Albanese R et al (SND@LHC Collab.) Phys. Rev. Lett. 131 031802 (2023)
  37. Kaplon M F et al Phys. Rev. 88 295 (1952)
  38. The JACEE Collab., Burnett T H et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 251 583 (1986)
  39. RUNJOB Collab., Apanasenko A V et al Astropart. Phys. 16 13 (2001)
  40. Osedlo V I et al Proc. 30th Intern. Cosmic Ray Conf., ICRC 2007 Vol. 4 (Mexico: Yucatan Autonoma Univ., 2007) p. 667
  41. Osedlo V I et al Proc. 30th Intern. Cosmic Ray Conf., ICRC 2007 Vol. 4 (Mexico: Yucatan Autonoma Univ., 2007) p. 663
  42. Манагадзе А К и др Изв. РАН. Сер. физ. 71 530 (2007); Managadze A K et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 71 513 (2007)
  43. Манагадзе А К "Особенности пространственных характеристик ядерных взаимодействий космических лучей сверхвысоких энергий" Дисс. ... докт. физ.-мат. наук (М.: НИИЯФ МГУ, 2010)
  44. Лохтин И П, Манагадзе А К, Снигирев А М ЯФ 76 645 (2013); Lokhtin I P, Managadze A K, Snigirev A M Phys. Atom. Nucl. 76 602 (2013)
  45. Павлюченко В П Изв. АН СССР. Сер. физическая 63 457 (1999)
  46. Гинзбург В Л и др Докл. РАН 402 472 (2005); Ginzburg V L Dokl. Phys. 50 283 (2005)
  47. Cecchini S et al Proc. 16th ESA Symp. on European Rocket and Balloon Programmes and Related Research (Ed. B Warmbein) (Noordwijk: ESA Publ. Division, 2003) p. 529
  48. Fowler P H et al Astrophys. J. 314 739 (1987)
  49. Binns W R et al Astrophys. J. 346 997 (1989)
  50. Weaver B A, Westphal A J Astrophys. J. 569 493 (2002)
  51. Donnelly J et al Astrophys. J. 747 40 (2012)
  52. Багуля А В и др Краткие сообщения по физике ФИАН 42 (5) 49 (2015); Bagulya A V et al Bull. Lebedev Phys. Inst. 42 152 (2015)
  53. Александров А Б и др Краткие сообщения по физике ФИАН 40 (5) 29 (2013); Aleksandrov A B et al Bull. Lebedev Phys. Inst. 40 126 (2013)
  54. Horn P, Maurette M, Von Oertzen W Z. Naturforsch. A 22 1793 (1967)
  55. Flerov G N, Ter-Akopian G M Pure Appl. Chem. 53 909 (1981)
  56. Александров А Б и др Вестн. Отделения наук о Земле РАН 1 NZ2003 (2009)
  57. Alexeev V et al Astrophys. J. 829 120 (2016)
  58. Багуля А В и др Письма в ЖЭТФ 97 811 (2013); Bagulya A V et al JETP Lett. 97 708 (2013)
  59. Тан Найнг Со "Облученные космическими лучами метеоритные оливины как инструмент поиска сверхтяжелых элементов в природе" Дисс. ... докт. физ.-мат. наук (М.: ФИАН, 2022)
  60. Alexandrov A et al Adv. Space Res. 70 2674 (2022)
  61. Alexandrov A B et al Phys. At. Nucl. 85 446 (2022)
  62. Комаров Ф Ф УФН 187 465 (2017); Komarov F F Phys. Usp. 60 435 (2017)
  63. Medvedev N et al J. Appl. Phys. 133 100701 (2023)
  64. Price P B et al Phys. Rev. 164 1618 (1967)
  65. Perron C et al Int. J. Radiat. Appl. Instrum. D Nucl. Tracks Radiat. Meas. 15 231 (1988)
  66. Green P F, Bull R K, Durrani S A Nucl. Instrum. Meth. 157 185 (1978)
  67. Villa F et al Radiat. Meas. 28 543 (1997)
  68. Dalton H et al Chem. Geol. 558 119899 (2020)
  69. Spohr R et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 268 676 (2010)
  70. Kozhina E P et al Appl. Sci. 11 1375 (2021)
  71. Choudhury N, Singh F, Sarma B K Radiat. Eff. Defects Solids 168 498 (2013)
  72. Kamaev G N et al Proc. SPIE 11022 1102213 (2019)
  73. Pompos A, Durante M, Choy H JAMA Oncol. 2 1539 (2016)
  74. Gunderson L L, Tepper J E Clinical Radiation Oncology (Cham: Elsevier, 2015), e-book
  75. Cucinotta F A, To K, Cacao E Life Sci. Space Res. 13 1 (2017)
  76. Douki T et al Int. J. Radiat. Biol. 82 119 (2006)
  77. Ferruz M B et al Nanoscale Insights into Ion-Beam Cancer Therapy (Ed. A Solov'yov) (Cham: Springer, 2017) p. 379
  78. Murat M, Akkerman A, Barak J IEEE Trans. Nucl. Sci. 55 3046 (2009)
  79. Tracy C L et al Nat. Commun. 6 6133 (2015)
  80. Ziegler J F, Biersack J P, Littmark U The Stopping and Range of Ions in Solids (New York: Pergamon Press, 1985)
  81. Medvedev N A, Rymzhanov R A, Volkov A E J. Phys. D 48 355303 (2015)
  82. Medvedev N, Volkov A E J. Phys. D 53 235302 (2020)
  83. Szenes G Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 298 76 (2013)
  84. Itoh N, Marshall Stoneham A Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 146 362 (1998)
  85. Yavlinskii Yu N Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 166-167 35 (2000)
  86. Митерев А М УФН 172 1131 (2002); Miterev A M Phys. Usp. 45 1019 (2002)
  87. Каганов М И, Лифшиц И М, Танатаров Л В ЖЭТФ 31 232 (1956); Kaganov M I, Lifshitz I M, Tanatarov L V Sov. Phys. JETP 4 173 (1957)
  88. Toulemonde M, Dufour C, Paumier E Phys. Rev. B 46 14362 (1992)
  89. Medvedev N et al Adv. Theory Simul. 5 2200091 (2022)
  90. Rymzhanov R A, Medvedev N A, Volkov A E Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 388 41 (2016)
  91. Medvedev N A, Rymzhanov R A, Volkov A E J. Phys. D 48 355303 (2015)
  92. Medvedev N, Volkov A E J. Appl. Phys. 131 225903 (2022)
  93. Rymzhanov R A et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 440 25 (2019)
  94. Tsujii H J. Phys. Conf. Ser. 777 012032 (2017)
  95. Gorbunov S A et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 365 656 (2015)
  96. Gorbunov S A et al J. Phys. D 50 395306 (2017)
  97. Gorbunov S A, Rymzhanov R A, Volkov A E Sci. Rep. 9 15325 (2019)
  98. Gorbunov S A et al J. Phys. Chem. C 127 5090 (2023)
  99. Aleksandrov A B et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 535 542 (2004)
  100. Александров А Б и др Изв. вузов. Физика (10) 61 (2007); Aleksandrov A B et al Russ. Phys. J. 50 1026 (2007)
  101. Alexandrov A et al Measurement 187 110244 (2022)
  102. Alexandrov A, De Lellis G, Tioukov V Sci. Rep. 9 2870 (2019)
  103. Alexandrov A, Vladymyrov M, Tioukov V Zenodo (2020)
  104. Tioukov V et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 559 103 (2006)
  105. Александров А Б и др ЭЧАЯ 53 1423 (2022); Alexandrov A B Phys. Part. Nucl. 53 1146 (2022)
  106. Alexandrov A et al Preprints 2023090820 (2023)
  107. Ronneberger O, Fischer P, Brox T Medical Image Computing and Computer—Assisted Intervention — MICCAI 2015 (Lecture Notes in Computer Science) Vol. 9351 (Eds N Navab et al) (Cham: Springer, 2015) p. 234; Ronneberger O, Fischer P, Brox T arXiv:1505.04597
  108. Lin T-Y et al arXiv:1708.02002, Subjects: Computer Vision and Pattern Recognition (2018)
  109. Intersection over Union (IoU). CloudFactory Ltd, https://hasty.ai/docs/mp-wiki/metrics/iou-intersection-over-union
  110. Васильев В Т и др "Нейронные сети для обработки ядерных эмульсий" XVI Черенковские чтения: Новые методы в экспериментальной ядерной физике и физике частиц, Москва, ФИАН, 18 апреля 2023 г.; https://x4u.lebedev.ru/che2023/program_ru-RU.html; Васильев В Т и др Ядерная физика и инжиниринг 15 (1) 31 (2024)
  111. Александров А Б и др УФН 187 1375 (2017); Aleksandrov A B Phys. Usp. 60 1277 (2017)
  112. Александров А Б и др ЖЭТФ 161 590 (2022); Aleksandrov A B J. Exp. Theor. Phys. 134 506 (2022)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение