10 cm×10 cm Bulk Micromegas探测器的研制

李沛玉，周 静，陈 雷，赵明锐，智 宇，刘雯迪，贾世海，张昀昱，胡守扬，于伟翔，李笑梅

(中国原子能科学研究院 核数据重点实验室，北京 102413)

作为一种新型的气体探测器，Micromegas于1996年由Giomataris等[1]首先研制，Micromegas探测器是微结构气体探测器(micro-pattern gas detector，MPGD)一个重要的研究方向，是目前最先进的气体探测器之一。它具有位置分辨优异(几十μm量级)、时间分辨良好(几ns级别)、性能稳定和耐辐照性能好等特点，能在很高的计数率条件下工作，尤其适合用于高亮度环境，近年来在国际上得到迅速发展。与多丝正比室和漂移室相比，Micromegas探测器具有更好的计数率和抗辐照能力。

Micromegas主要由3部分组成[2]：漂移极、栅极和阳极(读出电极)。漂移级和阳极一般使用印刷电路板制成，栅极一般使用丝网等高透过率的材料构成，处于漂移极和阳极之间，将探测器分为漂移转换区和雪崩放大区两部分。漂移区根据需要一般设定为几到十几mm的高度，雪崩区一般为几十到几百μm不等。雪崩区的电场强度远大于漂移区的电场强度，因此粒子在进入探测器后首先在漂移区电离出少量电子和离子，随后由于电场作用，电子和离子分别飘向栅极和阴极。电子会在穿过栅极后在雪崩放大区进行雪崩倍增，产生更多的电子和离子分别飘向读出电极和栅极的丝网，同时在读出电极和栅极上产生脉冲信号。

根据制作方式的不同，将Micromegas分为不同的种类。最初发明使用鱼线或石英作为支撑[3]的Micromegas，还有使用热熔胶作为支撑[4]的Micromegas等。随……