Современные сцинтилляционные материалы для калориметрии на циркулярных коллайдерах

Наиболее вероятным сценарием развития экспериментальной физики высоких энергий в ближайшие 50 лет является создание семейства кольцевых коллайдеров будущего (FCC) в ЦЕРНе, кольцевого электрон-позитронного коллайдера (CEPC) в КНР и будущего электрон-ионного коллайдера в Брукхейвене (США), которые продолжают научную программу Большого адронного коллайдера (LHC) в рамках Стандартной модели и за ее пределами. Первое поколение коллайдеров, которые введут в эксплуатацию, будут использовать электроны в качестве одной из сталкивающихся частиц для обеспечения точной масс-спектроскопии в широком диапазоне энергий. Подобно измерениям в фазе высокой светимости LHC, наиболее важным свойством детекторов, которые будут применяться в экспериментальных установках, является сочетание короткого отклика детекторов и высокого временного разрешения. Радиационная стойкость в условиях радиационного фона экспериментов остается обязательной, но не основным фактором коллайдерных экспериментов с применением электронных пучков. Короткий отклик в сочетании с высоким временным разрешением обеспечивает минимизацию влияния эффектов перекрытия сигналов событий и наложения отклика детектора при высокой частоте столкновений, превышающей 50 МГц. Радиационная стойкость материалов обеспечивает долгосрочную высокую точность калибровки детектора. В настоящей статье обсуждаются перспективы использования современных неорганических сцинтилляционных материалов для калориметрических детекторов на коллайдерах будущего.