CEE-TPC中GEM读出探测器传输性能实验研究

作     者：魏向伦 鲁辰桂 张俊伟 马朋 杨贺润 邱天力 李蒙 胡荣江 段利敏 WEI Xianglun;LU Chengui;ZHANG Junwei;MA Peng;YANG Herun;QIU Tianli;LI Meng;HU Rongjiang;DUAN Limin

作者机构：中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049 华北水利水电大学郑州450045 

出 版 物：《原子核物理评论》 (Nuclear Physics Review)

年 卷 期：2020年第37卷第3期

页      面：765-770页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11875302 11875301 11705242) 

主　　题：GEM 传输性能 有效增益 能量分辨 

摘      要：气体电子倍增器(GEM)因其具有较好的位置分辨以及各项同性的二维结构等优点,近年来受到了广泛的关注,在HIRFL-CSR上正在建设的低温高密核物质测量谱仪(CEE)也计划使用GEM作为TPC的读出探测器。不同电场条件下GEM探测器的传输特性对探测器的有效增益及能量分辨有较大影响。文中研究了单层GEM探测器中漂移区电场及感应区电场对探测器传输特性的影响;随后研究了双层GEM探测器的电压分配及传输区电场对探测器电荷传输性能的影响。结果表明,在单层及多层GEM探测器中,漂移区电场、传输区电场及感应区电场主要通过改变电子透过率和GEM雪崩电场强度及分布影响探测器的电荷传输性能,进而影响探测器的有效增益及能量分辨。以上实验结果表明GEM探测器是CEE-TPC读出探测器的理想选择,同时测试结果也为TPC中多层级联GEM工作点的选择提供了参考依据。