基于国产厚型气体电子倍增器的低能电子二维位置探测器

颜嘉庆　谢宇广　胡 涛　吕军光　周 莉

1（核工业二九〇研究所　韶关 512026）2（核探测与核电子学国家重点实验室　北京 100049）3（中国科学院高能物理研究所　北京 100049）

基于国产厚型气体电子倍增器的低能电子二维位置探测器

颜嘉庆1,2谢宇广2,3胡 涛2,3吕军光2,3周 莉2,3

1（核工业二九〇研究所韶关 512026）
2（核探测与核电子学国家重点实验室北京 100049）
3（中国科学院高能物理研究所北京 100049）

为探测0.1-50MeV低能电子脉冲束流的位置分布，研制基于国产厚型气体电子倍增器（Thick Gaseous Electron Multiplier, THGEM）的二维位置探测器，位置分辨要求好于200μm，灵敏面积为50mm×50mm。THGEM的孔径为150μm、孔间距400μm、厚度100μm。用Geant4模拟了薄膜窗厚度、空气层厚度等对电子透过率和横向扩散的影响。根据模拟结果，优化了探测器的结构和设计。并用能量为5.9keV的X射线源55Fe测试不同工作气体的增益，单层最大增益好于1×104，双层最大增益好于6×104，能量分辨率好于23%。

厚型气体电子倍增器，低能电子，二维位置，Geant4

厚型气体电子倍增器（Thick Gaseous Electron Multiplier, THGEM）［1-3］是在传统气体电子倍增器（Gaseous Electron Multiplier, GEM）基础上发展起来的一种新型微结构气体探测器（Micro-Pattern Gaseous Detector, MPGD）。THGEM具有高增益、高计数率、成本低、结实耐用、不易打火、亚毫米的位置分辨等特点，在粒子物理实验和同步辐射成像等领域有广阔的应用前景［4-5］，如探测切伦科夫辐射光环、带电粒子径迹、中子等，以及同步辐射中的X射线成像和数字强子量能器等的应用［6-7］。

THGEM作为一种新型的微结构气体探测器，国内外对其制作工艺、性能等做了广泛的研究，并拓展其实际应用。而国内近几年来在THGEM的制作工艺和性能研究方面取得了较好的进展，能够制作出性能可靠、增益稳定的THGEM，并实现了工业化生产［8-10］。……