Multi-layer Thick Gas Electron Multiplier (M-THGEM): a new MPDG structure for high-gain operation at low-pressure
介绍了多层厚膜气体电子倍增器（M-THGEM）的工作原理和性能。M-THGEM是通过多层印刷电路板技术生产的新型空穴型气态电子倍增器;它由多个绝缘基板片（例如，FR-4），夹在薄金属电极层之间。在电极之间施加合适的电势差产生的强偶极场的作用下，电子雪崩过程沿着M-THGEM孔内的连续倍增级发生。本工作的重点是调查两种不同的几何形状：一个两层M-THGEM（无论是作为单或双级联检测器）和一个单一的三层M-THGEM元件，在各种低压氦基气体混合物中进行测试。M-THGEM孔内雪崩体积的固有鲁棒限制提供了对光子诱导的次级效应的有效抑制，从而在宽压力范围内（甚至在纯稀有气体中）实现高增益操作。工作原理、主要性能（最大可实现增益、长期稳定性、能量分辨率等）在不同的辐照条件下，以及性能和潜在的应用进行了讨论。
2016-06-23 physics.ins-det
THGEM operation in Ne and Ne/CH4
厚气体电子倍增器（THGEM）在Ne和Ne/CH 4混合物中的操作，具有在相对低的操作电位下的高倍增因子，在单和双THGEM配置中。我们提出了一些系统的数据测量与紫外光子和软X射线，在各种Ne混合物。它包括增益对孔径和气体纯度的依赖性，从CsI光电阴极到气体中的光电子提取效率，长期增益稳定性和脉冲上升时间。给出了100 × 100 mm^2 X射线成像探测器的位置分辨率。讨论了可能的应用。
2009-05-19 physics.ins-det
Signal Formation in THGEM-like Detectors
本文通过数值模拟研究THGEM、THWELL和RPWELL探测器在氩/氖加5%甲烷中的信号形成，并用前置放大器响应卷积阳极信号，经实验验证模拟框架可揭示探测器内部复杂动力学过程。
2025-03-11 physics.ins-det
THGEM gain calculations using Garfield++: Solving discrepancies between the simulation and experimental data
厚微图案气体探测器（MPGD），即THGEM，测量和模拟增益之间的差异已被几个小组观察到。为了模拟电子雪崩和增益，社区依赖于在Garfield++中进行的计算，已知与厚MPGD的实验数据相比产生2个数量级的差异。对Ne/5%CH4、Ar/5%CH4和Ar/30%CO2混合气体的模拟结果表明，如果考虑Penning效应，Garfield++模型能够很好地描述实验数据。THGEM和GEM的激发次数比较可能导致潘宁转移，解释了GEM中观察到的不太明显的增益差异。
2016-08-04 physics.ins-det
Operation of a Thick Gas Electron Multiplier (THGEM) in Ar, Xe and Ar-Xe
我们提出了我们最近的研究结果厚气态电子倍增器（THGEM）为基础的探测器，在Ar，Ar：Ar（95：5）在各种气体压力下操作。采用软x射线研究了不同探测器结构和参数下的雪崩倍增特性和能量分辨率。在双THGEM检测器中，在大气压下，在所有气体中，在几乎所有测试条件下均达到10 E4以上的增益;在Ar：Ar（95：5）中，在高达2 bar的压力下达到类似的增益。的能量分辨率依赖于气体，压力，孔的几何形状和电场进行了详细的研究，在某些配置值低于20%FWHM与5.9千电子伏的X射线。
2007-12-26 physics.ins-det
Recent advances with THGEM detectors
厚气体电子倍增器（THGEM）是一种简单而坚固的电极，适用于大面积探测器。在这项工作中，不同的THGEM为基础的结构的物理性能的广泛的比较研究的结果进行了审查。重点是新建议的THGEM样的井配置，以及最近开发的表征方法。WELL结构是直接耦合到不同阳极读出电极的单侧THGEM电极。该结构的不同之处在于底部THGEM电极与金属读出焊盘的耦合概念：具有直接耦合的厚阱（THWELL）;通过沉积在绝缘片上的薄电阻膜耦合的电阻性阱（RWELL）和分段电阻性阱（SRWELL）以及通过高体电阻率板耦合的电阻板阱（RPWELL）。结果进行了比较，传统的双面THGEM电极，其次是感应间隙-在某些情况下，在间隙内的适度额外的乘法。我们比较不同的配置在增益，雪崩扩展，放电率和幅度以及速率能力在一个广泛的动态范围内-利用一种方法，模仿高度电离粒子在实验室中。我们报告最近的研究雪崩分布在THGEM孔使用光学读出。
2013-10-15 physics.ins-det
Study of a sealed high gas pressure THGEM detector and response of Alpha particle spectra
组装了一台工作在纯氩气中的密封高气压探测器。它由一个5 cm $\times$ 5 cm PCB THGEM（厚气体电子倍增器）组成。介绍了探测器的结构和实验装置。在2个大气压下的性能主要表现在选择最佳的电离区和感应区电压。本文研究了用相对气体增益测量的α粒子谱的形状与气压（1.3 $\sim$ ~ 2.0 atm）的关系。用加权场$E/P$表示的THGEM的8组相对气体增益与工作电压的关系进行了归一化，与理论一致。结果表明，采用灵敏气压计测量和气体增益校核，该气室气密性良好。实验结果与蒙特卡罗模拟的能量沉积没有气体增益的参与进行了比较。
2016-12-01 physics.ins-det
First studies with the Resistive-Plate WELL gaseous multiplier
我们提出的电阻板井（RPWELL）的第一次研究的结果：一个单面THGEM耦合到铜阳极通过高体电阻率的电阻层。我们探索了不同体电阻率（10^9 - 10^12欧姆cm）和厚度（0.4 - 4 mm）的各种材料。我们最成功的原型是一个0.6 mm的电阻板，其电阻约为10^9 Ohm cm，在Ne/5%CH4中使用8 keV的X射线时，增益高达10^5;当速率从10 Hz/mm^2增加到10^4 Hz/mm^2时，增益下降了30%。探测器显示出完全的“无放电”操作-即使暴露在高初级电离事件中。我们提出了RPWELL探测器的概念，并将其性能与其他先前探索的THGEM配置进行比较-在增益，曲线，对速率的依赖性和对高电离的响应方面。稳健的电阻板WELL概念是微图案气体探测器系列的一大进步，具有众多潜在应用。
2013-08-28 physics.ins-det
A concise review on THGEM detectors
我们简要回顾了厚GEM（THGEM）的概念和属性，它是一个强大的，高增益的气体电子倍增器，经济地制造标准的印刷电路钻孔和蚀刻技术。其操作和结构类似于GEM，但具有5至20倍的扩展尺寸。毫米级的空穴尺寸导致良好的电子输运和大的雪崩倍增因子，例如在双THGEM级联的单光电子探测器中达到10^7。倍增器的材料、参数和形状可以根据应用定制;它可以在任何计数气体中工作，包括惰性气体，压力范围从1 mbar到几bar;最近证明了它在低温（LAr）条件下的工作。高增益，亚毫米空间分辨率，高计数率的能力，良好的定时性能和工业生产能力的大面积鲁棒探测器的可能性，铺平了道路，走向广泛的潜在应用，一些在这里简要讨论。
2008-07-13 physics.ins-det
Characterisation of Thick Gaseous Electron Multipliers as charge readout operated in pure argon
该研究针对纯氩环境下工作的厚气体电子倍增器（ThGEMs），通过静电模拟指导设计，提出带嵌入式内部电极的改进结构以提升增益稳定性，经实验验证了不同结构的性能差异。
2025-10-06 hep-ex physics.ins-det
Thick GEM-like (THGEM) detectors and their possible applications
厚类GEM（THGEM）电极是坚固的高增益气体电子倍增器，通过薄印刷电路板或其他材料的标准钻孔和蚀刻经济地制造。它们的操作和结构与标准GEM相似，但尺寸扩大了5至20倍。由于较大的孔尺寸，它们在单电极级联和双电极级联中分别提供高达10^5和10^7的电荷倍增。信号上升时间只有几ns，计数率在10^4增益下接近10 MHz/mm^2。亚毫米定位精度证明了一个简单的，基于延迟线的二维读出方案。这些倍增器可以以各种形状和尺寸生产，并且可以在许多气体中操作。它们可以在许多需要非常大的面积、鲁棒、平坦、薄的探测器的应用中取代标准GEM，具有良好的定时和计数率特性以及适度的定位。简要介绍了这些乘子的性质，并讨论了可能的应用。
2006-06-18 physics.ins-det
Signal formation and induction-gap optimization in a THGEM coupled to a resistive plate anode
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本文研究了与电阻板阳极耦合的THGEM探测器，确定最优感应间隙为0.2 mm，测得其在特定条件下的信号性能，建立新型配置并为粒子探测应用提供指导。
2026-08-27 physics.ins-det
Gas Gains Over 10$^4$ and Optimisation using $^{55}$Fe X-rays in Low Pressure SF$_6$ with a Novel Multi-Mesh ThGEM for Directional Dark Matter Searches
本文提出一种新型两级多网ThGEM结构，在低压SF$_6$中实现高达约90000的稳定气体增益，较先前提高一个数量级，有利于方向性暗物质搜寻中NITPC对低能反冲核的探测灵敏度。
2023-11-17 physics.ins-det
Development of the TIP-HOLE gas avalanche structure for nuclear physics/astrophysics applications with radioactive isotope beams: preliminary results
讨论了基于多层厚层气体电子倍增器（M-THGEM）概念耦合到针状阳极的新型微图案气体探测器的工作原理和性能。新的气体雪崩结构的目的是在核物理和核天体物理应用放射性同位素束的高增益操作。此后，它被命名为TIP-HOLE气体放大器，并且由安装在WELL配置中的THGEM或两层M-THGEM组成。雪崩电极由薄的导电针（具有高达几十μ m的半径和100 μ m的高度）收集，位于孔的中心并充当点状阳极。针的底部区域可以被圆柱形阴极条围绕，以便增加电子收集效率。来自M-THGEM上方的漂移区的电场线聚焦到孔中，然后被迫会聚在针尖上。在针的顶部达到极高的场，产生点状雪崩过程。即使在大气压下的纯淬灭气体（例如纯异丁烯）中，也可以在相对低的操作电压下实现宽压力范围内的稳定的高增益操作。TIP-HOLE结构可以通过用于大面积多层印刷电路板的创新可扩展增材制造技术来生产，该技术最近由UHV技术公司（美国）开发并在本工作中首次讨论。
2019-08-06 physics.ins-det
Optical readout: a tool for studying gas-avalanche processes
雪崩光子的光学记录是研究气体探测器中基本物理过程的一个有趣工具。在这项工作中，我们证明了在雪崩传播调查中的厚气体电子倍增器（THGEMS）与Ne/CF 4（95/5）操作的光学读出的潜力。我们提出了直接测量的结果，与单和级联THGEM探测器用软X射线照射，孔内的孔的多重性和雪崩不对称性，作为探测器参数的函数。进一步的研究方向进行了讨论。
2014-01-05 physics.ins-det
Design and studies of thick Gas Electron Multipliers fabricated in India
厚气体电子倍增器（THGEMs）是坚固耐用的高增益微图案气体探测器，通过薄印刷电路板的标准钻孔和蚀刻经济地制造。在本文中，我们提出了我们最近的模拟以及实验研究的THGEMs已在印度制造使用当地的专业知识。已经制造了两种类型的THGEM;一组具有没有任何外部边缘的孔，另一组具有带边缘的孔。这些探测器的特点是使用氩-二氧化碳和氩-异丁烷气体混合物。电子传输，有效增益，能量分辨率和优化的工作范围的研究已经提出了这两套THGEM。
2022-12-18 hep-ex physics.ins-det
Operation of a THGEM-based detector in low-pressure Helium
针对有源靶时间投影室（AT-TPC）的电荷粒子径迹读出应用，研究了厚层气体电子倍增器（THGEM）在纯低压氦气中的工作特性。本文包括不同的探测器配置（单，双，三级联设置），长期增益稳定性和能量分辨率从5.5 MeV的α粒子轨道的有效增益对压力的依赖。在压力范围从100 ° C到760 ° C的纯氦中，已经实现了稳定的操作条件和10^4-10^7的最大探测器增益。测量了350 μ m处5.5 MeV α粒子沉积的690 keV能量的能量分辨率为6.65%（FWHM）。对于完整轨迹的预期能量分辨率为约2.4%（FWHM）。这些结果，连同THGEM电极对火花损伤的鲁棒性，使得THGEM结构与考虑用于TPC应用的其他技术相比具有很强的竞争力，所述TPC应用在用纯惰性气体操作的有源靶中，需要高动态范围和低至几百μ m的宽操作压力范围。
2015-01-14 hep-ex physics.ins-det
Cryogenic Gaseous Photomultiplier for Position Reconstruction of Liquid Argon Scintillation Light
这里提出的是第一次测试的气体光电倍增管的基础上级联的厚GEM结构的伽玛射线的位置重建在液体氩。该探测器具有对VUV光透明的MgF $_2$窗口和沉积在第一THGEM上的CsI光电阴极。在稳定的操作设置下测量每个光电子的$8\cdot10^{5}$增益和$\sim100\%$光电子收集效率。在100 kHz读出速率下，探测器的位置分辨能力优异（优于100 $μ$ m），在室温下被证明。通过将探测器浸没在液氮中，在低温下成功地进行了探测器和密封件的结构完整性测试，为今后在惰性液体中的操作测试奠定了良好的基础。
2015-02-02 physics.ins-det
Demonstration of ThGEM-Multiwire Hybrid Charge Readout for Directional Dark Matter Searches
目前使用气体时间投影室的定向暗物质搜索探测器的灵敏度现在受到目标质量的限制。吨级气体TPC检测器将需要大的电荷读出区域。我们提出了一种新的ThGEM-多线混合电荷读出技术的首次演示，该技术结合了厚气体电子倍增器的鲁棒性和高气体增益与SF $_6$靶气体中的单平面多线电荷读出的较低电容噪声。用该混合检测器进行的测量显示在20托纯SF $_\text{6}$目标气体中在$2470\pm160$的气体增益下在$93~\text{Td}~(10^{-17}~\text{V cm}^{2})$的减小的漂移场$\text{E/N}$中$139~\pm~12~\text{ms}^{-1}$的离子漂移速度。
2020-11-23 astro-ph.IM hep-ex physics.app-ph
The Thick-COBRA: a New Gaseous Electron Multiplier for Radiation Detectors
本文介绍了一种新型的气体雪崩图形空穴电子倍增器--厚COBRA（THCOBRA）的工作原理和初步结果。这种微孔结构源自THGEM和MHSP。亚毫米直径的孔是在一个薄的G10板机械钻，铜包在两个面上;在一个面上的铜被蚀刻，以产生额外的阳极带之间的圆形阴极带绕组。发生在孔内的主要雪崩之后，在阳极带附近的额外的。在Ar、Ne和Ar-10%CH4中用22.1 X射线达到超过5 * 104的增益，在Ar-10%CH4中具有12.2%FWHM能量分辨率。用单个光电子测量更高的增益。这种稳健的乘法器可能具有许多潜在的应用。
2010-08-04 physics.ins-det
Direct observation of bubble-assisted electroluminescence in liquid xenon
用CCD摄像机观察了浸没在液体氙中的厚气体电子倍增器（THGEM）电极下液体氙中气泡的形成。随着THGEM两端的电压，气泡的出现与α粒子轨道的电离电子诱导的电致发光信号相关。这证实了最近的间接证据，观察到的光子是由于电致发光内的氙蒸汽层被困在电极下。气泡似乎是由于从300 K到液体中的热流而自发出现的，或者是以受控的方式，通过用电阻丝局部沸腾液体。受控气泡形成导致约6，000个电离电子的σ/E约7.5%的能量分辨率。这一现象可能为大体积“局部双相”贵液TPC的概念铺平道路。
2015-09-08 physics.ins-det
Toward Application of a Thick Gas Electron Multiplier (THGEM) Readout for a Dark Matter Detector
耶鲁-魏茨曼合作项目旨在开发一种低放射性（低本底）低温惰性液体探测器，用于在地下深处进行的暗物质（DM）测量，例如氙合作项目。一个主要的问题是本探测器组件的天然放射性引起的背景，包括由具有大的U-Th含量的玻璃制成的光电倍增管（PMT）。我们建议使用先进的厚气体电子倍增器（THGEM）最近开发的魏茨曼科学研究所（WIS）。这些“空穴倍增器”将在两相（液体/气体）探测器中测量从液体中的电离提取到气相中的电子，以及从浸没在LiCl中的CsI光电阴极提取的光电子。我们报告的初始测试（在气体中）的THGEM制成的Cirlex（Kapton），这是众所周知的具有低的Ra-Th含量，而不是通常的G10材料具有高的Ra-Th含量。
2007-06-08 astro-ph nucl-ex physics.ins-det
Electron transfer efficiency in liquid xenon across THGEM holes
针对大质量、高灵敏度WIMP暗物质探测的探测器设计难题，研究了涂有VUV光电阴极的THGEM在液态氙中的电子转移效率，实验证实实际电压下效率近100%，且电压依赖性与模拟吻合。
2023-11-09 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Novel resistive charge-multipliers for dual-phase LAr-TPCs: towards stable operation at higher gains
开发了RWELL和RPWELL探测器的低温版本，通过在THGEM中嵌入电阻材料减轻放电，实现双相TPC中电离电子的稳定雪崩倍增，使其能在比标准THGEM更高的电荷增益下运行。
2023-05-21 hep-ex physics.ins-det
First results of a large-area cryogenic gaseous photomultiplier coupled to a dual-phase liquid xenon TPC
我们讨论了低温气体光电倍增管（GPM）的发展的最新进展，可能用于暗物质和其他稀有事件的搜索使用贵液体目标。我们目前的结果，从10厘米直径的GPM耦合到双相液体氙（LPERS）TPC，证明-第一次-的可行性，记录主要（“S1”）和次要（“S2”）的闪烁信号。该探测器包括三重厚气体电子倍增器（THGEM）结构，第一个元件上有碘化铯光电阴极;它被证明在180 K下稳定工作，增益超过10^5，即使在存在包含数千个光电子的大α粒子诱导的S2信号的情况下也能提供高的单光子探测效率。以1.2 ns（RMS）的时间分辨率记录S1闪烁信号。5.5 MeV α粒子的S2电致发光的能量分辨率（σ/E）为~ 9%，这与在具有PMT的XENON 100 TPC中获得的能量分辨率相当。结果进行了讨论的背景下，潜在的GPM部署在未来的多吨贵液探测器。
2015-08-03 physics.ins-det
Gaseous argon time projection chamber with electroluminescence enhanced optical readout
本文设计并首次运行了一种光学读出的气态氩时间投影室，通过在ThGEM下游施加约3 kV/cm的电场实现电致发光增强，使总光产额提高至三倍，并测得每个二次电子探测到18.3个光子。
2023-10-28 hep-ex physics.ins-det
Unraveling the puzzle of slow components in gaseous argon of two-phase detectors for dark matter searches using Thick Gas Electron Multiplier
本文利用与两相氩探测器电致发光间隙耦合的THGEM，证实S2信号中约4-5 μs和50 μs的慢成分来源于电子被亚稳态负氩离子暂时俘获，为理解低质量WIMP搜寻本底提供依据。
2023-09-25 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Fast-neutron and gamma-ray imaging with a capillary liquid xenon converter coupled to a gaseous photomultiplier
伽马射线和快中子成像是用一种新型的液体氙（LXe）闪烁探测器进行的，该探测器由气体光电倍增管（GPM）读出。直径为100 mm的探测器原型包括一个毛细管填充的激光转换器/闪烁体，耦合到一个三重THGEM成像GPM，其第一个电极涂有CsI紫外光电阴极，在Ne/5%CH4低温下工作。在2D中的辐射定位来自于在GPM的分段阳极上测量的微膨胀诱导的光电子雪崩。从Pb边缘吸收体的辐照出发，导出了AmBe中子源产生的Co-60 γ射线和快中子/γ射线混合场的定域特性。Co-60和AmBe源的空间分辨率分别达到12+/-2 mm和10+/-2 mm（FWHM）。实验结果与GEANT 4模拟结果吻合较好。计算的最终预期分辨率为我们的应用相关的4.4和15.1 MeV的伽马射线和1-15 MeV的中子分别为2-4 mm和~2 mm（FWHM）。这些结果表明，潜在的适用性的新探测器的概念，快速中子共振射线照相（FNRR）和双离散能量伽马射线照相（DDEGR）的大型物体。
2017-07-15 physics.ins-det
First in-beam studies of a Resistive-Plate WELL gaseous multiplier
我们提出的第一个中等尺寸（10 $\times$ 10厘米$^2$）电阻板井（RPWELL）的束内研究的结果：一个单面THGEM耦合到一个垫阳极通过电阻层的高体电阻率（$\sim$ 10 $^9 Ω$厘米）。用150 GeV μ子和π子研究了6.2mm厚（不包括读出电子学）单级探测器。从1个$\times$ 1 cm $^2$正方形铜垫记录信号，该垫具有APV 25-SRS读出电子器件。单元件检测器在Ne 1（$\mathrm{CH_{4}}$）中以数倍于10 $^4$的气体增益操作，在平均垫多重性为$\sim$ 1.2时达到99 $\%$检测效率。在粒子通量高达$\sim$ 10 $^4$ Hz/cm $^2$的情况下操作导致$\sim$ 23 $\%$增益下降，从而导致$\sim$ 5 $\%$效率损失。其显著特点是无放电操作，在强π介子束中也是如此。这些结果为稳健，高效的大规模探测器的应用铺平了道路，需要经济的解决方案，在中等的空间和能量分辨率。
2016-01-20 physics.ins-det
First results on FHM -- a Floating Hole Multiplier
本文展示了双相液氙探测器事件记录新概念——浮动孔倍增器（FHM）的原理验证，证明自由漂浮在液氙表面的标准厚气体电子倍增器（THGEM）能提取电子并引发二次闪烁，为大规模暗物质探测器提供新前景。
2023-01-30 astro-ph.IM physics.ins-det
First results of Resistive-Plate Well (RPWELL) detector operation at 163 K
我们提出的第一次，放电无操作在低温条件下的电阻板阱（RPWELL）探测器。它是一个单面厚气体电子倍增器（THGEM），通过高体电阻率板耦合到读出阳极。本文总结了163 K下Ne/5 $\%$ CH $_{4}$中单级和双级RPWELL探测器在稳定条件下工作的结果。RPWELL包括铁基（Fe $^{3+}$）陶瓷复合物（“Fe陶瓷”）作为电阻板，在该温度下体积电阻率为$\sim$ $10^{11}$ $Ω$ $\cdot$ cm。用单级RPWELL分别在6 keV X射线和单个UV光子下实现了$\sim$ $10^{4}$和$\sim$ $10^{5}$的增益。双级探测器（THGEM和RPWELL）分别在X射线和单个UV光子下达到$\sim$ $10^{5}$和$\sim$ $10^{6}$的增益。在第一倍增元件上有和没有CsI光电阴极的情况下获得了结果。在这些低温条件下的潜在应用进行了讨论。
2019-07-11 physics.ins-det
Charge Amplification in Low Pressure CF4:SF6:He Mixtures with a Multi-Mesh ThGEM for Directional Dark Matter Searches
本文研究低气压 CF4:SF6:He 混合物中多网 ThGEM 的电荷放大，发现添加 He 后增益达 10^4，较 NID 混合物提升一个数量级，用于方向性暗物质探测。
2024-05-28 physics.ins-det
Hybrid Multi Micropattern Gaseous Photomultiplier for detection of liquid-xenon scintillation
在功能核医学成像和直接暗物质探测等领域，气体光电倍增管（GPM）是一种非常有前途的真空光电倍增管替代品，特别适用于大尺寸贵液探测器。我们提出了最近的表征结果的混合GPM由三个微图案气体结构;厚气体电子倍增器（THGEM），并行电离倍增器（PIM）和MICROMesh气体结构（MICROMEGAS），在Ne/CF 4（90：10）操作。在室温和液态氙（T = 171 K）的温度下，在1100 mbar下，用5.9 keV的X射线，在这种混合物中记录到接近10^7的增益值。根据闪烁探测的结果进行了讨论。虽然本倍增器的研究没有光电阴极，从碘化铯紫外光电阴极的光提取的互补结果在Ne/CH 4（95：5）和CH 4在低温条件下。
2011-10-27 nucl-ex physics.ins-det
Nanodiamond photocathodes for MPGD-based single photon detectors
本研究验证氢化纳米金刚石（HND）作为MPGD光子探测器CsI光阴极的替代方案，其量子效率约为CsI的十分之一，但抗离子轰击能力提升约10倍，且对THGEM响应影响极小，展现出更优的鲁棒性潜力。
2025-10-16 hep-ex physics.ins-det
Study of MicroPattern Gaseous detectors with novel nanodiamond based photocathodes for single photon detection in EIC RICH
本文研究未来EIC中用于单光子探测的微结构气体探测器，提出以氢化纳米金刚石粉末层作为光电阴极替代CsI，并与THGEM探测器耦合，以解决紧凑装置下光子数量受限及CsI量子效率退化的问题。
2019-03-18 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
MPGD-based photon detectors for the upgrade of COMPASS RICH-1 and beyond
COMPASS是CERN SPS的一个固定目标实验，旨在研究强子结构和光谱。在$3$和$55 GeV/c$之间的动量范围内的强子识别是由大型气体环成像切伦科夫计数器RICH-1提供的。为了应对COMPASS新物理计划带来的挑战，RICH-1已经升级，用新开发的MPGD光子探测器取代了四个基于MWPC的光子探测器。新型探测器的架构是两层THGEM和Micromegas的混合组合。第一个THGEM的顶部涂有CsI作为反射光电阴极。阳极分段在垫电容耦合到APV-25为基础的读出。新的混合探测器已在2016年COMPASS数据采集期间投入使用，并在2017年运行期间稳定运行。本文讨论了COMPASS RICH-1新型光子探测器的设计、结构、操作和性能。
2020-06-18 physics.ins-det
The Resistive-Plate WELL with Argon mixtures - a robust gaseous radiation detector
在Ne/（5%CH $_4$）、Ar/（5%CH $_4$）和Ar/（7%CO $_2$）中用150 GeV/c μ子和π介子束操作基于薄的单元件THGEM的电阻板阱（RPWELL）探测器;用1 cm $^2$方形垫和SRS/APV 25电子器件记录信号。在所有气体混合物中，在平均垫多重性为1.2时，检测效率值大于98%。使用10 $^9$ Ωcm的电阻板，在强π介子束中也能实现完全无放电操作。效率在高达$\sim$ 10 $^4$ Hz/cm $^2$的通量时基本上保持恒定在98-99%，当接近10 $^5$ Hz/cm $^2$时下降几个百分点。这些结果为未来粒子、天体粒子和应用领域中的各种应用铺平了道路，这些探测器具有成本效益、稳健、高效、大规模。一个潜在的目标应用是数字强子量热法。
2016-03-15 hep-ex physics.ins-det
Progress in coupling MPGD-based Photon Detectors with Nanodiamond Photocathodes
为突破现有气态光子探测器分辨率与鲁棒性局限，研究团队研发基于纳米金刚石的光电阴极，将其制备工艺应用于THGEM样品并开展多气体环境下的光发射测试，验证了二者的完全兼容性，为远真空紫外探测提供了碘化铯之外的高潜力替代方案。
2024-01-30 hep-ex physics.ins-det
On the localization properties of an RPWELL gas-avalanche detector
本文研究了单元件电阻板阱探测器（RPWELL）的定域特性。该探测器包括一个单侧厚气态电子倍增器（THGEM），通过一个体积电阻率为10 $^{10}$ $Ω\cdot$ cm的掺杂硅酸盐玻璃板耦合到分段读出阳极。该探测器工作在Ne/（5 $\%$ CH $_4$）气氛中，在CERN SPS上用150 GeV μ子进行了研究。通过阳极读出条上的电阻板感应的信号用APV 25/SRS电子器件记录。实验结果与蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。讨论了各种物理现象对位置分辨力的影响。在本配置中测得的位置分辨率为0.28 mm RMS -与倍增器的孔图案兼容。提出了提高探测器位置分辨率的可能途径。
2017-08-16 physics.ins-det
Liquid Hole-Multipliers: A potential concept for large single-phase noble-liquid TPCs of rare events
提出了一种新的大体积单相贵液TPC探测器的概念。用浸没在惰性液体中的液体空穴倍增器（LHM）探测辐射感生的双折射光和电离电荷。后者可以由级联的气体电子倍增器（GEM）、厚气体电子倍增器（THGEM）电极或其他电极组成，涂覆有CsI UV光电阴极。在CsI上由贵金属液体中的初级闪烁引起的光致电子和与事件相关的漂移电离电子主要通过电致发光在级联元件中被放大，并且可能通过在孔内发生的额外的适度雪崩被放大。所产生的电荷信号或光脉冲分别记录在阳极垫上或用光电传感器（例如，气体光电倍增管（GPM））记录。潜在的负担得起的解决方案，提出了多吨暗物质探测器，公开的问题，制定验证这个梦想。
2013-03-18 physics.ins-det
Recent advances with a hybrid micro-pattern gas detector operated in low pressure H2 and He, for AT-TPC applications
针对有源靶时间投影室（AT-TPC）中电荷粒子径迹读出的可能应用，研究了混合微图案气体探测器（MPGD）在纯低压氢气（H2）和氦气（He）中的工作特性和性能。该探测器由一个MICROMesh气体结构（MICROMEGAS）耦合到一个单或多级联厚气体电子倍增器（THGEM）作为前置放大级。本研究报告的有效增益依赖的混合MPGD在相关的压力（在200-760欧姆的范围内）为不同的检测器安排。本文的研究结果对低压低质量惰性气体雪崩机制的研究具有重要意义，特别是对核物理和核天体物理中主动靶时间投影室（TPC）MPGD端盖读出的应用具有重要意义。
2015-12-22 hep-ex physics.ins-det
Advances in the Development of Micropattern Gaseous Detectors with Resistive Electrodes
我们描述了最近的努力，由不同的团体在实现电阻电极的微图案气体检测器的目的是在同一设计中结合的RPC的最佳功能（例如，其鲁棒性和火花保护性能）的高粒度，从而提供良好的位置分辨率的微电子技术。在这一活动的流，我们最近开发了两个新的探测器与电阻电极：一个是基于电阻微网和第二个是一个MSGC与电阻电极。我们已经证明，电阻网格是一个方便的结构元素，用于各种设计的火花保护探测器：RPC型，GEM型和MICROMEGAS型。这些新的探测器能够大大增强RPC和微图案探测器的应用，因为它们不仅具有高的位置分辨率，而且具有相对较好的能量分辨率（在6 keV下为25- 30%的FWHM），并且如果需要，它们可以以级联模式工作，从而实现高的整体气体增益。从这些研究的主要结论是，电阻电极的微图案检测器的实施，使他们完全火花保护，在此基础上，我们认为这个方向非常有前途。
2010-05-10 physics.ins-det
Novel MPGD based Detectors of Single Photons in COMPASS RICH-1
COMPASS是CERN SPS的一个固定目标实验，旨在研究强子结构和光谱学。大型气体环成像切伦科夫计数器（RICH-1）提供了动量范围在3和55 GeV/c之间的强子识别。为了应对COMPASS新物理计划带来的挑战，RICH-1已经升级，用新开发的MPGD光子探测器取代了四个基于MWPC的光子探测器。新型探测器的架构是两层THGEM和MicroMegas的混合组合。第一个THGEM的顶部涂有CsI作为反射光电阴极。阳极分段在垫电容耦合到APV-25为基础的读出。新的混合探测器已在2016年COMPASS数据采集期间投入使用，并在2017年运行期间稳定运行。本文讨论了COMPASS RICH-1新型光子探测器的各个方面。
2017-10-24 hep-ex physics.ins-det
First studies of electron transport along small gas gaps of novel foil radiation converters for fast-neutron detectors
提出了一种用于扇束层析成像的新型高效快中子探测器。它们将多层聚合物转换器结合在气体介质中，并与厚气体电子倍增器（THGEM）耦合。在这项工作中，我们讨论了一个系统的研究结果的电子输运内的一个狭窄的间隙之间的连续转换箔，这会影响检测器的性能，无论是在检测效率和本地化属性。在6和10 mm宽的聚合物转换器中，沿0.6 mm宽的气隙测量了传输电离电子的效率。计算机模拟提供了对观察结果的概念理解。对于漂移长度为6 mm的电子被有效地沿着狭窄的气体间隙传输，具有最小的扩散引起的损失;对于由几千电子伏的初始能量的初级电子引起的电离电子，实现了95%的平均收集效率。10 mm高的转化器由于转化器箔的电气和机械缺陷而产生相当低的效率。结果表明，采用300片高6 mm、厚0.4mm、气隙0.6mm的转换器，对2.5MeV中子的探测效率可达7%左右。
2012-12-19 physics.ins-det
Advances in Cryogenic Avalanche Detectors
低温雪崩探测器（Cryogenic Avalanche Detectors，CRAD）是一种新型的惰性气体探测器，工作在低温下，探测介质为气态、液态或两相（液-气）状态。电子雪崩由微图案气体检测器（MPGD）倍增器提供，特别是在致密惰性气体中在低温温度下操作的GEM和THGEM。这类探测器的最终目标是为稀有事件实验和医学应用开发具有极限灵敏度的大容量探测器，如相干中微子-核散射、直接暗物质搜索、天体物理学（太阳和超新星）中微子探测实验和正电子发射断层成像技术。这篇综述是第一次尝试总结不同群体获得的CRAD性能的结果。一个简单的概述可用的CRAD概念也给出了最显着的CRAD物理效应进行了讨论。
2015-03-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Hybrid MPGD-based photon detectors of COMPASS RICH-1
用于RICH应用的新型单光子气体探测器已于2016年开发并安装在COMPASS RICH-1上。它们具有由两个交错的THGEM层（一个配备有CsI光转换层）和一个体Micromegas组成的混合架构;它们覆盖了1.4平方米的总面积，并稳定有效地运行。它们提供了~ 1.8 mrad的单光子角分辨率和饱和时每个环约10个检测到的光子。他们的建设和调试的主要方面，他们的表征和性能数字。
2018-12-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
FAT-GEMs: (Field Assisted) Transparent Gaseous-Electroluminescence Multipliers
本研究针对透明多孔结构电致发光放大技术FAT-GEMs，通过氙气X射线量热实验验证其性能接近传统双层金属网方案，还借助TPB与ITO涂层实现衬底真空紫外透明性，大幅提升光学产额且稳定性良好，为相关仪器革新提供可能。
2024-02-28 physics.ins-det
Discharge quenching mechanism and performance of RPWELL with tunable 3D printed resistive plates, charge evacuation in semiconductive glass RPWELL and discharge quenching for Cryogenic-RWELL over a wide range of resistivity
本文研究RPWELL阻性板的放电淬灭机制，利用掺杂碳纳米管的3D打印塑料实现厚度与电阻率可调，并揭示板厚、电阻率及载流子动力学对淬灭和增益恢复的影响。
2024-06-13 physics.ins-det
Charge Transfer Properties Through Graphene Layers in Gas Detectors
石墨烯是一种单层碳原子排列在蜂窝状晶格中，具有显著的机械，电气和光学性能。这是第一次将悬浮在铜网上的石墨烯层安装到配备有气体电子倍增器的气体检测器中。测量了低能电子和离子通过石墨烯的转移。在本文中，我们描述了悬浮石墨烯层的样品制备，测试程序，我们讨论了初步结果，随后进一步的应用前景。
2015-03-23 hep-ex physics.ins-det
Nanodiamond photocathodes for MPGD-based single photon detectors at future EIC
针对未来EIC中RICH探测器在远紫外光子探测面临的CsI光电阴极易损及效率退化问题，研究探索了氢化纳米金刚石粉末作为新型光电阴极与THGEM探测器耦合的初步性能。
2019-08-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Exploring Advanced Detector Technologies for Muon Radiography Applications
本文研究将mRPC和THGEM等先进气体探测器用于μ子成像，以提升μ子望远镜的时间与空间分辨率及本底抑制能力，并报告原型设计与Geant4模拟的初步结果。
2024-01-14 astro-ph.IM physics.ins-det
The high voltage system with pressure and temperature corrections for the novel MPGD-based photon detectors of COMPASS RICH-1
COMPASS RICH-1的新型MPGD光子探测器由多层结构的大尺寸混合MPGD组成，包括两层厚GEM和一个体电阻MicroMegas。第一THGEM的顶表面涂覆有CsI膜，CsI膜也用作光电阴极。自2016年以来，这些探测器已在COMPASS成功运行。关于偏置电压供应，厚GEM被分段以减少在偶尔放电的情况下释放的能量，而MicroMegas阳极被分段成单独地用正电压偏置的焊盘，同时微网接地。总共有大约10种不同的电极类型和超过20000个电极，由超过100个HV通道供电，其中所施加的电压之间的适当相关性是检测器正确操作所必需的。因此，一个强大的控制系统是强制性的，由一个定制设计的软件包，而商业电源单元的使用。这种复杂的控制系统可以保护探测器免受操作员的错误，以1 Hz的速率监测和记录电压和电流，并自动对探测器的错误行为做出反应。此外，还开发了一种电压补偿系统，根据环境压力和温度变化自动调节偏置电压，以实现随时间的恒定增益。这一发展符合更普遍的需要。事实上，电压补偿一直是气体探测器稳定性的一个要求，在多层探测器中，这一要求更高。本文详细介绍了高压系统及其性能，以及新型MPGD光子探测器在COMPASS物理数据采集过程中的稳定性。
2019-07-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
