Study of Lead Tungstate Crystal Scintillators for High Energy Physics Experiments

Abstract

Tato práce popisuje měření vzorků krystalických scintilátorů wolframátu olova. Pro potřeby nových detektorů ve fyzice vysokých energií je nutné dodat vysoce kvalitní elektromagnetické kalorimetry. Společnost Crytur ve spolupráci s vý- zkumníky z Matematicko-fyzikální fakulty vyvíjí metody na testování optických vlastností krystalů vystavených radiaci. Více než sto vzorků již bylo ozářeno a změřeno a byly získány cenné výsledky. Problémy s časovou nestabilitou spek- trometru byly odhaleny a vyřešeny. Význam vlivu teploty na indukovaný ab- sorpční koeficient stále není plně objasněn a je předmětem dalšího výzkumu. Korelace mezi daty z měření v Praze a v Německu ukazují, že měření vzorků je adekvátní metoda pro určení kvality krystalu. 1

This thesis describes the measurement of the crystal samples of lead tungstate scintillators. New detectors in high energy physics will need high-quality electro- magnetic calorimeters. Crytur company in collaboration with researchers from Faculty of Mathematics and Physics develop a method to test optical properties of crystals exposed to radiation. More than one hundred samples were already irradiated and measured to render valuable results. Issues with a spectrometer time stability were revealed and addressed. The significance of temperature in- fluence on radiation induced absorption coefficient is still not fully resolved and is open to further investigation. Correlation between data from Prague and Ger- many shows that sample measurement is an adequate method to decide crystal quality. 1