电荷密度作为GEM探测器中放电形成的驱动因素

我们报告了在Ar基和Ne基气体混合物中，在$\alpha$粒子辐照下单个气体电子倍增器的放电概率研究。测量了不同$\alpha$源与GEM距离下放电概率随GEM绝对增益变化的函数关系。我们观察到，当电荷沉积发生在最靠近GEM孔的附近时，放电概率最高，并且氩混合物的击穿极限低于氖混合物。我们的实验结果与电荷密度是GEM抗放电稳定性限制因素这一有充分根据的假设一致。通过将测量结果与GEANT4模拟进行详细比较，我们提取了导致GEM孔中形成火花的临界电荷密度。发现该数值在放大后处于$(5-9)\times10^6$个电子的范围内，并且取决于气体混合物。