基于国产厚型气体电子倍增器的低能电子二维位置探测器

为探测0．1～50MeV低能电子脉冲束流的位置分布，研制基于国产厚型气体电子倍增器（Thick Gaseous Electron Multiplier，THGEM）的二维位置探测器，位置分辨要求好于200gm，灵敏面积为50mm×50mm。THGEM的孔径为150gm、孔间距400pm、厚度100gm。用Geant4模拟了薄膜窗厚度、空气层厚度等对电子透过率和横向扩散的影响。根据模拟结果，优化了探测器的结构和设计。并用能量为5．9keV的X射线源55Fe测试不同工作气体的增益，单层最大增益好于1×10^4，双层最大增益好于6×10^4，能量分辨率好于23％。

四种基材国产厚型气体电子倍增器的模拟与性能研究

陶瓷基材厚型气体电子倍增器(THGEM)已被成功运用于中子探测.用Geant4软件模拟研究和对比了陶瓷(Ceramic)、Kapton(聚酰亚胺)、PTFE(聚四氟乙烯)和FR4(环氧树脂)基材对热中子散射和吸收.基于国内电路板(PCB)厂生产的陶瓷-THGEM、Kapton-THGEM、PTFE-THGEM和FR4-THGEM具有相同的几何参数,孔径为200μm,孔间距600μm,厚度200μm,绝缘环宽度75μm,灵敏面积50 mm×50 mm,用能量为5.9 keV的X射线源^(55)Fe对他们分别都做了增益、长期稳定性和能量分辨率等方面的性能测试,结果显示出四种基材的THGEM都能正常工作.单/双层陶瓷-THGEM在Ar+CO_(2)=80∶20的工作气体中的最大增益分别为1.2×10^(4)和4×10^(4),在Ar+iC_(4)H_(10)=97∶3工作气体中双层陶瓷-THGEM能量分辨率好于24.4%,在100 h的连续测试中具有良好的增益稳定性.用^(239)Puα源,测试了陶瓷-THGEM的α粒子能量沉积和增益.

应用于厚型气体电子倍增器的高耐压PCB研究

厚型气体电子倍增器（Thick Gaseous Electron Multiplier，THGEM／TGEM）在高能物理实验中有广泛应用，如X射线、带电粒子及中子的探测和成像等领域。THGEM的制作通过印制电路的钻孔、蚀刻和外形等工艺来实现，并要求具有高耐压、强电场、小孔间距和高孔位精度等特点。本文将根据THGEM的以上特点，分析其对PCB在材料选择、设计和工艺制程等方面的特殊要求，并通过对比各条件的产品性能数据给出应用于高性能THGEM制作的PCB解决方莱。

厚型气体电子倍增探测器电极读出信号研究

使用Cu靶x光源,采用脉冲型读出方式从单层THGEM探测器的各个电极读出信号,并分析了这些信号的特点,认为从THGEM下极板得到的信号最适合做电子学触发信号。

厚GEM探测器对γ射线探测效率的研究

作为一种新型微结构气体探测器(MPGD),厚型气体电子倍增器(THGEM)用于较高能量光子探测是新的尝试。为了解其探测机理及探测效率的主要影响因素,利用多粒子输运软件、多物理耦合仿真软件及气体电离模拟软件,分别建立了光子与探测器相互作用模型、电子漂移扩散模型和气体电离模型。通过仿真得到了漂移极内表面和膜上电极的电子出射概率,137Cs在漂移极内表面产生激发电子的能量分布和角分布。动态模拟了电子在特定电场中的漂移和横向扩散行为,定量计算了原初电子的入孔数量和入孔效率。最后通过实验验证,证明增大漂移区距离和提高THGEM膜间电压可显著提高THGEM对γ射线的探测效率。

基于厚GEM的宽量程γ剂量率探测器研究

厚型气体电子倍增器是一种近10年迅速发展并逐步在多个领域得到应用的气体探测器,具有死时间小、动态范围大、n/γ排斥比高等优点。除了在高能粒子探测、辐射成像等方面的应用外,厚GEM在辐射防护领域也表现出较好的应用潜力。该研究对厚GEM进行建模,仿真计算不同结构、不同灵敏区尺寸以及不同GEM膜厚度时,厚GEM探测器对γ射线的探测效率,在此基础上采用新型基底材料和自主印制电路板技术设计并制作了具有良好稳定性的厚GEM膜,其单层增益可达2×10^(4),工作电压范围超过150 V,探测效率满足辐射监测的需求。利用新研制的GEM膜制作了探测器,设计并搭建了计数模式和电流模式两种信号读出电路。经测试,该探测器对^(137)Cs和^(60)Co的γ射线实现了0.3×10^(−6) Gy/h~8 Gy/h宽量程范围的γ剂量率监测。