来自负离子时间投影室X射线偏振计的气体增益测量
天体物理仪器与方法
2013-08-06 v2 仪器与探测器
摘要
基于气体的时间投影室（TPC）已被证明是高灵敏度的X射线偏振计，具有优异的量子效率，同时实现大的调制因子。为了观测伽马射线暴（GRB）瞬时X射线发射的偏振，需要大面积探测器。在标准TPC中，当漂移距离较大时，电子云的扩散可能会阻碍良好调制的测量。因此，我们建议使用负离子TPC（NITPC），以硝基甲烷（CH3NO2）作为电子捕获剂。由于负离子与周围气体的热耦合，负离子的扩散相对于电子有所减小。这使得可以构建更大面积的探测器，因为可以在不降低偏振计调制的情况下增加漂移距离。负离子的运动速度也比电子慢约200倍，从而允许读出电子设备以更慢的速度运行，从而降低仪器功耗。为了优化NITPC设计，我们使用SciEnergy气体电子倍增器（GEM）在单层和双层GEM配置下测量了气体增益。每种配置均使用不同的气体组合、浓度和压力进行了测试：P10 700 Torr、Ne+CO2 700 Torr（CO2浓度可变）以及Ne+CO2+CH3NO2 700 Torr。我们报告了增益作为从GEM堆栈顶部到底部测量的总电压的函数，以及作为上述气体浓度下漂移场强度的函数。还展示了5.9 keV下的光电子径迹示例。
引用
@article{arxiv.1107.3079,
title = {Gas Gain Measurements from a Negative Ion TPC X-ray Polarimeter},
author = {Z. Prieskorn and J. E. Hill and P. E. Kaaret and J. K. Black and K. Jahoda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.3079},
year = {2013}
}
备注
6 pages, 6 figures, accepted for publication in IEEE Trans Nucl Sci