發(fā)布時間：2021-10-10 21:47

　　自1997年問世以來,氣體電子倍增器（Gas Electron Multiplier,GEM）迅速發(fā)展成為一種主流的微結(jié)構(gòu)氣體探測器（MPGD）。GEM探測器的核心部件（GEM薄膜）是兩面鍍銅的聚酰亞胺薄膜（Kapton）,該GEM薄膜經(jīng)化學(xué)刻蝕后具有一系列等間距的微孔,孔徑50μm～80μm,孔間距140μm左右。當(dāng)薄膜上下兩側(cè)的銅面上加上一定的電壓時,孔內(nèi)會形成強電場（>50kV/cm）,使得電子在孔內(nèi)能夠發(fā)生雪崩放大。由于單層GEM膜的放大倍數(shù)有限,一般通過多層GEM膜級聯(lián)的方式獲取很高的增益（可達106）。GEM探測器具有高計數(shù)率、高增益、高空間分辨、較好的能量分辨等優(yōu)點,同時它容易加工成各種形狀,價格低廉,可在強磁場中使用,因而非常適合高計數(shù)率環(huán)境下的帶電徑跡的探測與觸發(fā)以及輻射成像。在GEM探測器的發(fā)展初期,由于·薄膜制作工藝（雙掩膜,Double-Mask）的限制,只能生產(chǎn)較小面積的GEM薄膜,無法實現(xiàn)GEM探測器的大規(guī)模使用。因此,GEM探測器的大型化是其大規(guī)模應(yīng)用的一個關(guān)鍵影響因素。2010年出現(xiàn)的單掩膜工藝（Single-Mask）使得大面積GEM探測器的制作... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１?ＧＥＭ探測器基本結(jié)構(gòu)示意圖??

ＧＥＭ探測器的主體部件是一種兩面鍍銅的聚酰亞胺（Ｋａｐｔｏｎ）薄膜，在薄??膜上等間距的分布著一系列的微孔，這種薄膜被稱為ＧＥＭ薄膜［１３，１４］。典型的??ＧＥＭ膜結(jié)構(gòu)如圖２．２所示，微孔是雙倒錐結(jié)構(gòu)，中間孔徑６（Ｈ〇ｎ，兩側(cè)孔徑８〇ｎｍ，??孔間距通常為１４０｜ｉｍ，Ｋａｐｔｏｎ薄膜厚度５０｜ａｍ，銅電極厚度５｜ａｍ＾圖２．３為世界??上第？塊ＧＥＭ薄膜，于１９９７年在ＣＥＲＮ制作完成，有效面積為２５ｘ２５ｍｍ２。??＿１顯隱??圖２．２典型的ＧＥＭ薄膜結(jié)構(gòu)??〇〇〇〇＜??〇〇〇〇（??ｉＱＯＯＯｌ??圖２．３世界上第一張ＧＥＭ薄膜??在ＧＥＭ探測器的設(shè)計制作中，探測器大小直接受到ＧＥＭ薄膜尺寸的影響。??在ＧＥＭ探測器發(fā)展的早期，ＧＥＭ薄膜的制作使用雙面掩模（Ｄｏｕｂｌｅ－Ｍａｓｋ）工??４??

ＧＥＭ探測器的主體部件是一種兩面鍍銅的聚酰亞胺（Ｋａｐｔｏｎ）薄膜，在薄??膜上等間距的分布著一系列的微孔，這種薄膜被稱為ＧＥＭ薄膜［１３，１４］。典型的??ＧＥＭ膜結(jié)構(gòu)如圖２．２所示，微孔是雙倒錐結(jié)構(gòu)，中間孔徑６（Ｈ〇ｎ，兩側(cè)孔徑８〇ｎｍ，??孔間距通常為１４０｜ｉｍ，Ｋａｐｔｏｎ薄膜厚度５０｜ａｍ，銅電極厚度５｜ａｍ＾圖２．３為世界??上第？塊ＧＥＭ薄膜，于１９９７年在ＣＥＲＮ制作完成，有效面積為２５ｘ２５ｍｍ２。??＿１顯隱??圖２．２典型的ＧＥＭ薄膜結(jié)構(gòu)??〇〇〇〇＜??〇〇〇〇（??ｉＱＯＯＯｌ??圖２．３世界上第一張ＧＥＭ薄膜??在ＧＥＭ探測器的設(shè)計制作中，探測器大小直接受到ＧＥＭ薄膜尺寸的影響。??在ＧＥＭ探測器發(fā)展的早期，ＧＥＭ薄膜的制作使用雙面掩模（Ｄｏｕｂｌｅ－Ｍａｓｋ）工??４??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A large-area GEM detector using a novel self-stretching technique[J]. 尤文豪,周意,李澄,陳宏芳,邵明,孫勇杰,唐澤波,劉建北.  Chinese Physics C. 2015(04)
[2]基于APV25芯片的GEM探測器讀出電子學(xué)系統(tǒng)的測試與改進[J]. 胡守?fù)P,蹇司玉,周靜,單超,李興隆,李霞,周意,李笑梅.  原子能科學(xué)技術(shù). 2014(06)



本文編號：3429209