近20多年來,微結(jié)構(gòu)氣體探測(cè)器（MPGD）經(jīng)歷了許多發(fā)展。其中比較成功的一種就是厚型氣體電子倍增探測(cè)器（Thick Gaseous Electron Multiplier,THGEM）,它具有價(jià)格低廉、增益較高、極好的抗打火性能、制作簡(jiǎn)單且易于大面積制作,因此人們對(duì)它有很多細(xì)致入微的研究,也取得多方面的應(yīng)用。THGEM探測(cè)器是在雙面覆有銅膜的PCB板上先鉆孔,然后通過蝕刻工藝使孔邊沿露出較小的絕緣環(huán)（rim）,這種結(jié)構(gòu)在國內(nèi)的PCB工廠就可以完成。本文基于國內(nèi)PCB廠研制出陶瓷、FR4（環(huán)氧樹脂）、PTFE（聚四氟乙烯）和Kapton（聚酰亞胺）共四種基材THGEM,且四種基材THGEM都有相同的幾何參數(shù),用能量為5.9 ke V的X射線源55Fe對(duì)它們分別都做了增益、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和能量分辨率等方面的性能測(cè)試。其中,詳細(xì)的介紹了陶瓷THGEM對(duì)中子的探測(cè),對(duì)于5層陶瓷基材板來說,THGEM中子探測(cè)器的探測(cè)效率好于12%,位置分辨為2.95mm,γ射線排斥比為4.6‰。并研制出一種最為精細(xì)的THGEM,激光打孔THGEM,它的孔徑100um,孔間距300um,板厚100um,雙層激光打孔T... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
第2章 粒子探測(cè)器簡(jiǎn)介及原理
    2.1 固體探測(cè)器
        2.1.1 半導(dǎo)體探測(cè)器
        2.1.2 閃爍探測(cè)器
    2.2 液體探測(cè)器
    2.3 氣體探測(cè)器
        2.3.1 氣體探測(cè)器的基本原理
        2.3.2 被收集的離子對(duì)數(shù)與外加電場(chǎng)的關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
第3章 THGEM探測(cè)器的研究及應(yīng)用
    3.1 THGEM探測(cè)器的發(fā)展
    3.2 THGEM探測(cè)器結(jié)構(gòu)與工作原理
        3.2.1 THGEM結(jié)構(gòu)
        3.2.2 工作原理
        3.2.3 THGEM探測(cè)器與實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.4 電子學(xué)系統(tǒng)刻度
    3.3 四種不同基材THGEM的性能測(cè)試
        3.3.1 陶瓷基材THGEM測(cè)試
        3.3.2 PTFE基材THGEM測(cè)試
        3.3.3 Kapton基材THGEM測(cè)試
        3.3.4 FR4基材THGEM測(cè)試
    3.4 激光打孔THGEM的性能測(cè)試
        3.4.1 增益
        3.4.2 長(zhǎng)期穩(wěn)定性
        3.4.3 能量分辨率
    3.5 THGEM探測(cè)器的應(yīng)用
        3.5.1 中子探測(cè)
        3.5.2 低本底探測(cè)
        3.5.3 閉氣式 α、γ、β 探測(cè)器
        3.5.4 位置靈敏型探測(cè)器
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于陶瓷基材THGEM的熱中子探測(cè)
    4.1 介紹
    4.2 Geant4模擬
        4.2.1 散射模擬
        4.2.2 探測(cè)效率和位置分辨模擬
        4.2.3 γ 射線的排斥比
    4.3 放射性測(cè)量
    4.4 THGEM性能測(cè)試
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)建立
        4.4.2 陶瓷THGEM與FR-4 THGEM的增益比較
        4.4.3 α 響應(yīng)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于THGEM的二維位置探測(cè)器研究
    5.1 介紹
    5.2 探測(cè)器模擬優(yōu)化
        5.2.1 Geant4模擬
        5.2.2 Garfield模擬結(jié)果
    5.3 THGEM的性能測(cè)試
        5.3.1 測(cè)試方法
        5.3.2 增益
        5.3.3 能量分辨
        5.3.4 穩(wěn)定性
    5.4 二維位置探測(cè)器研究
        5.4.1 二維位置探測(cè)器結(jié)構(gòu)
        5.4.2 讀出板設(shè)計(jì)
        5.4.3 ASIC測(cè)試
        5.4.4 X、Y Pad讀出測(cè)量
        5.4.5 二維位置探測(cè)器的位置分辨
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 今后工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Experimental studies of THGEM in different Ar/CO2 mixtures[J]. 何占營,周健榮,孫志嘉,楊桂安,許虹,王艷鳳,劉倩,劉宏邦,陳石,謝一岡,鄭陽恒,王曉冬,張小東,胡碧濤,陳元柏.  Chinese Physics C. 2014(05)
[2]Performance study of the PTFE-THGEM at room and low temperature[J]. 謝文慶,李玉蘭,李元景,岳騫.  Chinese Physics C. 2013(11)
[3]氣體電子倍增器透過率和增益特性的研究[J]. 馬善樂,楊蘭蘭,屠彥,陳仲珊,張盼盼,秦娜娜.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]Experimental study of a THGEM detector with mini-rims[J]. 章愛武,俞伯祥,謝宇廣,劉宏邦,安正華,王志剛,蔡嘯,孫希磊,石峰,方建,薛鎮(zhèn),呂綺雯,孫麗君,葛永帥,劉穎彪,胡濤,周莉,呂軍光.  中國物理C. 2012(02)
[5]基于讀出條讀出的二維位置靈敏氣體電子倍增器的研制[J]. 董靜,呂新宇,劉賁,劉榮光,馬驍妍,王嵐,陳元柏,歐陽群,謝一岡.  物理學(xué)報(bào). 2010(09)
[6]三級(jí)GEM的性能及多路成像的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 董靜,謝一岡,陳元柏,劉倩,歐陽群,謝萬,魏微.  高能物理與核物理. 2007(07)

碩士論文
[1]多路讀出THGEM探測(cè)系統(tǒng)及其在X射線與宇宙線μ子描跡方面的應(yīng)用[D]. 陳石.廣西大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2970238