Кафедра №40

Детекторы частиц - SiPM

Лаборатория Кремниевых Фотоумножителей

Кремниевые фотоумножители (SiФЭУ) были изобретены в России в конце 80х- начале 90х годах 20 века. SiФЭУ - это фотодетекторы нового типа для регистрации света слабой интенсивности (на уровне одиночных фотонов).

Рис 1. SiФЭУ и микрофотография ячеек

Лаборатория «Кремниевых фотоумножителей» кафедры 40 НИЯУ МИФИ под руководством проф. Бориса Анатольевича Долгошеина (1930-2010) с 1992 года занималась разработкой SiФЭУ. Такие твердотельные детекторы компактны, нечувствительны к магнитным полям и имеют высокое внутреннее усиление, поэтому необходимы для современных сверхмногоканальных установок в экспериментах физики высоких энергий, астрофизики и в медицине.

Рис 2. Сравнение спектральной чувствительности вакуумного ФЭУ и SiФЭУ

В лаборатории «Кремниевых Фотоумножителей» были изготовлены детекторы большой чувствительной площади (до 25 мм2) и с рекордной эффективностью регистрации УФ и синего света, превышающей 50%. На основе разработанных на кафедре 40 SiФЭУ в рамках совместной работы с ГУП НПП ПУЛЬСАР, ИТЭФ и DESY создан прототип тайлового адронного калориметра для будущего международного линейного коллайдера. Работа проводилась в 2005-2007гг и поддерживалась проектом МНТЦ 3090. Прототип содержит порядка 10000 SiФЭУ, что является первым в мире массовым применением нового фотодетектора.

Рис 3. Прототип тайлового адронного калориметра на основе SiФЭУ на тестовом пучке в CERN

 

В настоящее время разработка SiФЭУ проводится совместно с Институтом Макса Планка по Физике (Мюнхен) с целью применения SiФЭУ в астрофизическом проекте CTA (массив из ~100 черенковских телескопов).

Начато тестирование SiФЭУ для использования в качестве детектора во времяпролетном позитронном эмиссионном томографе, что является одним из самых актуальных в мире направлений исследования.

В настоящее время руководит лабораторией к.ф.-м.н. Елена Викторовна Попова.

В работе лаборатории всегда участвуют студенты 40 кафедры в рамках НИРС и выполнения дипломных проектов.

 

Контактное лицо:

Попова Е.В.