基于 GEM 与阳极丝网的 Time Projection Chamber 离子返流研究
仪器与探测器
2019-07-24 v1
摘要
门控丝广泛用于时间投影室（TPC）中以避免漂移区内的离子返流（IBF）。阳极丝可在高压下提供稳定增益并具有长寿命。然而，门控栅格（GG）的开关会导致死时间，并限制 TPC 的读出效率。气体电子倍增器（GEM）箔为 TPC 提供了连续读出的可能，其可在保持增益稳定的同时高效抑制 IBF。我们构建了一个包含两层 GEM 箔与阳极丝的原型室，以结合 GEM 与阳极丝两者的优势。利用 Garfield++ 与有限元分析（FEA）方法，对电子与离子的传输过程进行模拟，获得了离子吸收比、增益与 IBF 比的结果。将模拟得到的优化参数应用于原型室以测试 IBF 及其他性能。两层 GEM 箔均运行于低电压（255V），而大部分增益由阳极丝提供。测量表明，在有效增益约 2500、能量分辨率约 10% 下，双层（交错）GEM 箔可将 IBF 比抑制至约 0.58%。
引用
@article{arxiv.1906.09406,
title = {Studies on ion back-flow of Time Projection Chamber based on GEM and anode wire grid},
author = {Shuai Wang and Fuwang Shen and Xiao Zhao and Zhihang Zhu and Fangang Kong and Changyu Li and Qinghua Xu and Zhangbu Xu and Chi Yang and Chengguang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.09406},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 11 figures, version to appear in NIMA