薄气隙 GEM-$\mu$RWELL 混合探测器的研制

Micro Pattern Gaseous Detectors (MPGDs) 因其大面积、优异的空间分辨率能力和低成本，被用于高能物理和核物理中的径迹测量。然而，对于相对于探测器平面垂直轴以大角度入射的高能带电粒子，由于在探测器漂移区中沿径迹的簇内产生了长长的电离电荷尾迹，空间分辨率会显著下降。长电离电荷尾迹导致在读出平面上记录到大量条带的击中，这使得使用简单的重心算法精确重建粒子位置变得具有挑战性。因此，漂移气隙越大，倾斜径迹的空间分辨率恶化越严重。出于同样的原因，在强磁场中位置分辨率也会严重退化，其中 Lorentz E $\times$ B 效应导致电离电荷在探测器气体体积中沿弯曲且更长的路径运动。本文报告了薄气隙 MPGDs 的研制，作为一种在宽入射粒子角度范围内保持 MPGD 探测器优异空间分辨率能力的方法。在薄气隙 MPGD 中，漂移区气体体积的厚度从典型的 $\sim$ 3 mm 减小到 $\sim$ 1 mm 或更小。我们展示了初步的测试束结果，证明空间分辨率从具有标准 3 mm 气隙的 $\mu$RWELL 原型的 $\sim$ 400 $\mu$m 改善到了具有双放大 GEM-$\mu$RWELL 薄气隙混合探测器的 $\sim$ 140 $\mu$m。我们还讨论了薄气隙漂移体积对 MPGD 技术其他方面性能（如效率和探测器稳定性）的影响。