New (TH)GEM coating materials characterised using spectroscopy methods
在这项工作中，GEM和单孔厚GEM结构，由不同的涂层材料，进行了研究。所使用的箔包含由铜、铝、钼、不锈钢、钨和钽制成的导电层。该研究的主要重点是确定在基于GEM的探测器中形成放电的材料依赖性。对于这项任务，放电概率测量进行了几个厚GEM样品使用一个基本的电子读出链。除此之外，还采用光谱学方法来研究不同箔片放电期间发出的光。据观察，GEM的光谱包括来自导电层材料的发射线。这表明在初始火花之后在放电等离子体中存在箔材料。然而，在研究厚GEM中诱导的火花放电时，没有观察到与涂层材料相关的线。它的结论是，导电层材料不发挥实质性的作用，在稳定性方面对初级放电。然而，在二次放电形成的情况下观察到强烈的材料依赖性，指出钼涂层是提供增加的稳定性的涂层。
2021-11-05 physics.ins-det
Studies of the delayed discharge propagation in the Gas Electron Multiplier (GEM)
本文提出了一种调查的放电传播（DP）的读出电极发生微秒的时间延迟后，一个创业板箔孔内发展的主要放电。在初始DP测量中使用了单孔THGEM（THick GEM）箔，该箔能够实现受控放电位置和在THGEM箔中具有过电压的初级放电感应。为了证明使用定制THGEM箔的合理性，使用标准GEM箔进行了额外测量。用普通SLR和高速摄影机对Ne-CO $_2$ -N $_2$（90-10-5）混合物在不同的功率配置下的延迟DP进行了相关的光学和电学测量。测量结果表明，延迟DP发生没有漂移场，与一个反向感应场，反向THGEM电压或反向漂移场。在初级放电之后，在低于DP的起始场的感应场值的感应区中存在电荷转移。在主放电和延迟DP之间的时间，观察到三个不同的电流制度，这表明在感应区的多个电荷转移机制。高速摄像机记录提供了宝贵的洞察力的时间演变的主要和延迟DP，特别是当与电气测量。
2019-02-27 physics.ins-det
Investigation of GEM-Micromegas Detector on X-ray Beam of Synchrotron Radiation
为了解决标准Bulk Micromegas和GEM探测器的放电问题，高能物理研究所研制了GEM-Micromegas探测器。考虑到两种探测器的优点，在结构上设置了一个GEM箔作为Micromegas网格上的屏蔽层，GEM前置放大降低了Micromegas的工作电压，显著降低了放电的影响。本文在北京同步辐射装置1 W2 B实验室对探测器在X射线束中的性能进行了研究。最后给出了在不同工作气体中，不同X射线能量下的能量分辨结果。结果表明，GEM-Micromegas探测器在所有能量范围内都具有能量响应能力，比标准Bulk-Micromegas探测器工作性能更好。
2013-07-01 hep-ex physics.ins-det
Charge sharing in single and double GEMs
气体电子倍增器（GEM）已成为COMPASS、LHCb等高速率粒子物理实验中广泛使用的技术，并被用作其他实验（如ALICE TPC）即将升级版本的读出系统。抗辐射性、抗老化性和抗放电稳定性是此类探测器在高速率实验中长期运行的主要标准。特别地，放电是一个严重的问题，因为它可能对检测器以及读出电子设备造成不可逆的损坏。放大区域内的电荷密度是检测器稳定性的限制因素。通过使用多个器件，从而在不同阶段共享电子倍增，最大可持续增益可以增加几个数量级。对此的一个常见解释是横向电子扩散，加宽了电子云并降低了最后一个倍增器中的电荷密度。不过，这一点尚未得到证实。在我们的工作中，我们使用加菲尔德模拟框架作为一种工具，以提取相关的信息传播的电子云的横向尺寸，从而估计在GEM孔的多个阶段的电荷密度。对于一个给定的气体混合物，我们将提出的电荷共享的初步结果，在不同的电场配置下使用单双GEM探测器和其他可测量的探测器参数，如单点位置分辨率的影响。
2020-05-27 hep-ex physics.ins-det
New pixelized Micromegas detector with low discharge rate for the COMPASS experiment
新的Micromegas（微网气体探测器）正在根据欧洲核子研究中心COMPASS合作计划的未来物理项目开发。与目前的探测器相比，几个主要的升级正在研究中：探测器的亮度比强子束高5倍，探测束粒子（通量高达几百kHz/mm^{2}，比目前的Micromegas探测器大10倍），中央部分像素化读出，光和集成电子器件，以及改进的鲁棒性。已经研究了两种减少放电影响的解决方案，Micromegas探测器使用电阻层和使用额外的GEM箔。还测量了这种探测器的性能。2010年在COMPASS生产并安装了一个具有标称有效面积和像素化读出的大尺寸原型。2011年，在COMPASS安装了具有额外GEM箔的原型以及电阻原型，这些探测器的初步结果表现出非常好的性能。我们在这里提出的项目，并报告其状态，特别是大尺寸的原型与额外的创业板箔的性能。
2012-01-25 hep-ex physics.ins-det
Construction of Triple-GEM Detectors Using Commercially Manufactured Large GEM Foils
许多实验目前正在使用或提议在其检测器中使用大面积GEM箔，这产生了对商业上可获得的GEM箔的需求。目前，CERN是大型GEM箔的唯一主要分销商，但随着对GEM技术的兴趣越来越大，跟上对GEM日益增长的需求将是困难的。因此，Tech-Etch Inc.已经建立了高达50 $\times$ 50 cm $^2$的GEM的商业化。of Plymouth，MA，USA使用单掩模技术。单掩模GEM箔的电学性能和光学质量已被发现与CERN生产的那些相当。验证Tech-Etch单掩模GEM箔的下一个关键步骤是在物理条件下测试其性能。这些测量将使我们能够量化和比较探测器的增益和效率，以其他三重GEM探测器。这将通过使用Tech-Etch制造的箔构建几个单掩模三重GEM探测器来完成，其遵循STAR Forward GEM Tracker（FGT）所使用的设计。这些探测器将研究如何通过采用穿孔Kapton间隔环而不是G10间隔网格来减少探测器的死区，从而进一步减少材料预算并提高探测器的效率。已经获得了组装三重GEM探测器所需的材料和工具。GEM箔已经过电气测试，少数已经过光学扫描。我们发现这些结果与CERN生产的GEM箔一致。随着这些初步测试的成功，目前正在建造三重GEM探测器。
2016-12-12 hep-ex physics.ins-det
Systematic investigation of critical charge limits in Thick GEMs
我们目前的放电概率进行了研究与单一的厚气体电子倍增器（THGEM）与α粒子照射的Ar-CO $_2$和Ne-CO $_2$混合物。我们观察到一个明确的惰性气体和淬灭剂的内容上的放电稳定性的依赖性，指向更轻的气体更稳定的发展流光放电。测量与Geant 4模拟的详细比较使我们能够提取导致在THGEM孔中形成火花的临界电荷值，发现该临界电荷值在3-7个$\times10^6$电子的范围内，取决于气体混合物。我们的实验结果相比，以前的GEM结果。我们发现，放电概率的THGEMs超过一个测量的数量级的GEM。这可以用简单的几何考虑来解释，其中初级电离由THGEM结构中可用的较低数量的孔收集，达到较高的初级电荷密度，从而增加火花发生的概率。然而，我们发现，这两种放大结构的临界电荷限制是相似的。
2023-01-20 physics.ins-det physics.plasm-ph
A Large area GEM Detector Using an improved Self-stretch Technique
采用改进的自拉伸技术，研制了有效面积为30 × 30 cm ~ 2的GEM探测器，使GEM的组装变得简单、快速。介绍了探测器的设计和组装。给出了用8 keV X射线对探测器的有效增益和能量分辨率的测试结果。
2014-05-08 hep-ex physics.ins-det
Study of space charge phenomena in GEM-based detectors
GEM孔内空间电荷的积累是影响探测器许多关键工作参数的重要现象之一。这种积累被发现是显着影响的初始初级电荷配置和施加GEM电压，因为它们确定的电荷共享和随后的演变的检测器响应。在这项工作中，我们已经研究了空间电荷现象的影响，不同的参数，单一的GEM探测器使用的混合数值模型。
2022-09-21 hep-ex physics.ins-det
Characterizations of GEM detector prototype
NISER-IoP探测器实验室主动为ALICE实验构建和测试气体电子倍增器（GEM）探测器。气体流速的优化和GEM检测器的长期稳定性测试进行。给出了方法和试验结果。
2015-05-26 hep-ex physics.ins-det
Impact of the hole orientation of asymmetric GEM foils on the performance of single and triple GEM detectors
气体电子倍增器（GEM）箔是一种放大级，用于克服气体探测器中观察到的放电问题。GEM薄膜的生产技术主要有两种：双掩模腐蚀和单掩模腐蚀。尽管是一种有效的方法，但与双掩模相比，在单掩模中观察到GEM孔的顶部和底部直径之间的不对称性。在本文中，我们描述了广泛的模拟和实验测量，研究这种孔的不对称性和它的效果的GEM探测器的性能。实验数据收集使用GEM箔的各种孔的几何形状和取向。在模拟中，使用相同的尺寸来研究探测器的特性。使用Garfield $^{++}$模拟包和ANSYS进行模拟，以创建GEM箔的几何形状以及场计算所需的三GEM检测器和网格。模拟结果与实验测量结果相吻合。如果非对称箔以朝向读出平面的较小直径取向，则用单GEM探测器和三GEM探测器测量的增益较低。放大和收集步骤的详细模拟表明，较低的增益是由于第一次在GEM3箔的电子损失。
2021-11-30 hep-ex physics.ins-det
Performance of triple-GEM detectors for the CMS Phase-2 upgrade measured in test beam
CMS实验第二阶段升级的端盖μ子系统的GE 2/1和ME 0站的三重GEM探测器已在试验束中运行，以测量其效率和空间分辨率，同时还使用了一个高空间分辨率的三重GEM跟踪器。GE 2/1探测器的生产模块和原型ME 0探测器显示出出色的本地效率。采用随机孔扇区化的GEM箔的原型探测器显示出死区的显著减少。跟踪器的空间分辨率已被测量，并发现接近预期值75 μm。
2022-10-14 hep-ex physics.ins-det
Discharge mitigation methods in MPGD-based detectors
本文综述了减少MPGD放电发生概率及减轻火花放电影响的方法，涵盖降低达到放电极限概率的技术、高压方案优化、电阻电极增强局部淬灭，以及设计优化与质量控制，以确保探测器长期稳定运行。
2024-05-25 physics.ins-det
Research on discharges in micropattern and small gap gaseous detectors
本文综述了微图形和小间隙气体探测器中放电的现有知识及其物理机制。这些包括空间电荷（Raether的）限制，率致击穿，阴极激发效应和电子发射从阴极的形式射流，跨GEM击穿在多步配置和最后的表面流光。
2009-11-03 physics.ins-det
Development of a GEM based detector for the CBM Muon Chamber (MUCH)
利用宇宙线μ子系统地研究了三重GEM探测器的特性。最小电离粒子（MIP）光谱已采取不同的GEM电压设置。测量了GEM探测器对宇宙线的探测效率。在GEM的高速率操作下，保护电阻的值影响增益和稳定性。这个特性已经通过改变保护电阻的速率和值进行了研究。该测量已经使用X射线发生器和Fe 55源两者进行。采用X射线发生器和Fe ~（55）源研究了GEM基探测器的老化和长期稳定性。使用8 keV Cu X射线发生器对GEM模块进行老化研究，以验证GEM探测器在较长时间内的稳定性和完整性。探测器上的累积电荷是根据X射线的速率和探测器的平均增益计算的。本文介绍了测量的细节和结果。
2013-10-03 hep-ex physics.ins-det
Neutron Detection using a Gadolinium-Cathode GEM Detector
研制了一种以钆为阴极的气体电子倍增器（GEM）探测器，以探索其作为中子探测器的潜在应用。它由三个标准尺寸（$10\times 10$ cm ${}^{2}$）GEM箔和用作中子转换器的薄钆板组成。测量了两种不同的阴极设置和两种不同的漂移间隙的中子探测效率。韩国标准与科学研究院（KRISS）的热中子源被用来测量中子探测效率。根据KRISS测量的中子注量率，我们研制的钆GEM探测器的中子探测效率为$4.630 \pm 0.034(stat.) \pm 0.279(syst.) \%$。
2020-12-04 hep-ex physics.ins-det
Study of charging up effect in a triple GEM detector
微图形气体探测器技术的发展为我们提供了各种具有良好空间分辨率和高速率性能的探测器，气体电子倍增器（GEM）探测器就是其中之一。典型地，GEM由厚度为50微米的薄聚酰亚胺箔制成，在顶侧和底侧上具有5微米的铜覆层。聚酰亚胺的存在会在外部辐射的影响下改变探测器的增益，这种现象被称为充电效应。在强Fe $^{55}$ X射线源的连续照射下，研究了Ar/COPDMATHABMM（70/30）混合气体的双掩模三重GEM探测器原型的充电效应。文中给出了详细的测量方法和试验结果。
2020-07-22 hep-ex physics.ins-det
Performance of the triple GEM detector built using commercially manufactured GEM foils in India
气体电子倍增器（GEM）探测器由于其优异的空间分辨率、高速率能力和设计灵活性而被用于各种应用。GEM探测器是核物理和粒子物理实验中一种很有前途的装置。许多未来的实验和升级都期待使用这项技术，从而导致对GEM箔的高需求。到目前为止，CERN是唯一可靠的GEM箔制造商和分销商，但随着技术转让，全球很少有其他行业开始使用相同的光刻技术制造这些箔。Micropack Pvt. Ltd.是印度的一个这样的行业，它首先生产了几种$10~cm ~\times~ 10~cm$ GEM箔，然后将其分发给几个合作伙伴，以测试箔的可靠性和性能，然后才能被科学界接受。已经通过研究它们的光学和电学性质来表征三种这样的箔。使用这些箔的三重GEM探测器已建成和各种性能特性进行了测量。在本文中，我们具体报告的增益，分辨率和响应均匀性的测量，利用当地的质量控制设置现有的德里大学。
2018-06-13 hep-ex physics.ins-det
Operation and performance of microhexcavity pixel detector in gas discharge and avalanche mode
微六角形腔面板（muHex）是一种新型的气体微图案粒子探测器，由密集排列的六角形像素组成，每个像素作为一个独立的电离辐射探测单元。它是从等离子体板探测器和微腔探测器发展而来的第二代探测器。muHex正在开发中，将作为一种可扩展的、快速计时（ns）和密封的气体跟踪探测器部署，具有高速率（> 100 KHz/cm ^2）能力。这里报道的器件被制造为嵌入在薄的1.4 mm玻璃陶瓷晶片中的2 mm边到边、1 mm深的六边形单元的16 x 16像素阵列。电池壁是金属化阴极，通过导电通孔连接到高压总线。阳极是小的，457微米直径的金属盘丝网印刷在上基板上。检测器充满工作气体至接近1个大气压，然后用截止阀关闭。他们已经在雪崩模式和气体放电设备，产生约1至3纳秒上升时间的mV到伏特电平信号。放电模式下的操作由每个像素点处的高压总线上的高阻抗抑制电阻器实现。结果表明，每个单独的像素表现为一个孤立的检测单元，具有高的单像素的固有效率，从放射性源和宇宙线μ子的β的。在没有气流的情况下，已经观察到连续雪崩模式在超过300 KHz/cm ^2的命中率下运行了几天。像素隔离，定时响应，效率，命中率和速率稳定性的测量报告。
2018-10-24 hep-ex physics.ins-det
Systematic measurements of the gain and the energy resolution of single and double mask GEM detectors
系统的增益和能量分辨率的研究已经进行了不同的跨GEM箔的单掩模和双掩模三GEM探测器原型的电压。还测量了在保持其他电压恒定的情况下改变漂移电压、转移电压和感应电压时增益和能量分辨率的变化。给出了系统测量的结果。
2015-05-26 hep-ex physics.ins-det
A new technique to establish the uniformity of the induction gap in GEM based detector
这项工作是建议和探索使用多通道读出电子，已经用于质量保证的增益均匀性研究，以测量的GEM为基础的探测器的感应间隙的均匀性。测量还将提供读出电极在断开或短路通道方面的资格。所提出的方法依赖于读出条和GEM底部之间的感应间隙电容的依赖性。通过在读出条上感应电容信号脉冲GEM箔的底层来获得测量。在这项工作中，信号读取与模拟APV25前端芯片和RD51可扩展读出系统（SRS）。将显示对小面积和大面积GEM探测器的研究，在机械应力下的相对变化，以及电场的存在。将证明对读出平面中的缺陷的敏感性。
2020-11-24 hep-ex physics.ins-det
Study of charging-up effect for a single mask triple GEM detector
随着加速器系统的发展和对高亮度粒子束流的要求，具有良好位置分辨率和高速率处理能力的探测器已成为高能物理实验设计的关键。气体电子倍增器（GEM）探测器由于其良好的空间分辨率和速率处理能力，在许多高能物理实验中被广泛用作跟踪装置。GEM检测器的有效体积内的介电介质的存在改变其在暴露于外部辐射时的行为。这种机制通常被称为充电效应。在这篇文章中，效果的充电现象和初始极化效应的电介质上的腔室的增益的报告单掩模三GEM腔Ar/CO2气体混合物。
2021-07-02 hep-ex physics.ins-det
Development and Study of Different Muon Track Reconstruction Algorithms for the Level-1 Trigger for the CMS Muon Upgrade with GEM Detectors
在接下来的几年里，随着LHC升级到更高的亮度，CMS将受到越来越多的粒子通量的影响，特别是在其最前沿的区域，| η|> 1.6。为了巩固CMS的μ子谱仪并增加冗余，CMS GEM合作建议对1.6 <| η| < 2.1区域，最初预计配备RPC和Triple-GEM探测器。该技术已被证明在高通量下保持高效，并满足CMS的要求。这项工作，使用模拟，研究三个轨道重建算法打算安装在CMS的第一选择阶段的三重GEM探测器：最小二乘拟合，标准卡尔曼滤波器，和修改后的卡尔曼滤波器。为了量化CMS μ子谱仪和CMS触发系统的改进，对Triple-GEM探测器和实际系统的测量结果进行了比较分析。
2013-06-04 hep-ex physics.ins-det
Fast simulation of avalanche and streamer in GEM detector using hydrodynamic approach
在COMSOL Multi-physics平台上开发了一个快速的流体动力学数值模型，用于模拟基于气体电子倍增器（GEM）的气体电离探测器中带电粒子的演化和动力学。使用二维（2D），二维轴对称和三维（3D）模型的探测器的效果进行了分析，以选择最佳的配置。所选择的模型已被用来遵循整个操作制度的单，双和三GEM探测器，包括雪崩和流光模式操作。空间电荷的积累，其对所施加的电场的失真和流光的产生的贡献已被调查在公平的细节使用优化模型。
2020-12-15 hep-ex physics.ins-det
Characteristic study of a quadruple GEM detector and its comparison with a triple GEM detector
一个四重GEM检测器已组装在一个独立的配置和操作使用Ar和CO $_2$气体混合物的比例为70：30和90：10。用$^{106}$ Ru-Rh $β$源和$^{55}$ Fe源的X射线谱对探测器的性能进行了详细的研究。这些测量结果的增益，效率，能量和时间分辨率方面，也与我们以前的三重创业板的结果进行了比较。能量分辨率已被发现是有点差的三GEM探测器相比。详细研究了漂移场对电子透明度和时间分辨率的影响。
2018-10-08 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Triple-GEM detectors for the Phase-2 upgrade of the CMS muon spectrometer
本文介绍 CMS 缪子谱仪 Phase-2 升级中 GE1/1、GE2/1 和 ME0 三个 triple-GEM 探测器站的调试、性能验证及部署进展。
2023-12-07 hep-ex physics.ins-det
Long-term stability study of single-mask triple GEM detector: impact of continuous irradiation
Bose Institute（博斯研究所）
研究评估了在实验室中使用氩气和二氧化碳混合气体的放射源对GEM探测器性能稳定性的影响，探讨了其增益、效率和能量分辨率在不同操作条件下的变化。
2026-04-08 hep-ex physics.ins-det
Spark probability measurement of a single mask triple GEM detector
三重气体电子倍增器探测器将在CBM MUCH的前两个台站用作跟踪装置，在那里，对于8 AGeV的中心Au-Au碰撞，最大粒子速率预计将达到~1 MHz/cm 2。因此，探测器的稳定运行非常重要。在CERN SPS/H4束线装置上测量了单掩模三重GEM探测器在~150 GeV/c π介子束流和高电离簇射粒子环境中的放电几率。研究了不同粒子率下的火花几率与增益的关系。本文详细介绍了实验装置，火花识别方法和结果。
2021-07-02 hep-ex physics.ins-det
Investigation of the stability in the performance of triple GEM detectors for High Energy Physics experiments
本文针对三重 GEM 探测器原型，在外部辐射和多种氩基气体条件下研究环境参数对增益与能量分辨率的影响，并报告 SM GEM 室性能变化的实验结果。
2024-01-20 hep-ex physics.ins-det
Effects of High Charge Densities in Multi-GEM Detectors
一个全面的研究，支持系统的测量和数值计算，当暴露在非常高的粒子通量或在非常大的增益操作的多GEM探测器的固有限制。所观察到的增益，离子回流，和脉冲高度谱的变化解释的正离子的空间分布和它们的运动在整个放大结构的影响。所涉及的过程的内在动态特性要求使用非标准的模拟工具来解释测量结果。用有限元分析软件进行的计算再现了检测器的观察行为。这种对探测器在极端条件下的详细描述的影响是多方面的：它澄清了一些已经观察到的探测器行为，它有助于定义GEM技术的内在限制，并提出了扩展这些限制的方法。
2015-12-15 hep-ex physics.ins-det
Long-term stability test of a triple GEM detector
本研究的主要目的是进行单掩模三重GEM探测器增益的长期稳定性测试。使用具有高活性的放射性X射线源的简单方法用于该长期稳定性试验。继续测试直到每单位面积的电荷累积> 12.0 mC/mm 2。本文详细介绍了腔室的制作、测试装置、测量方法和测试结果。
2016-07-30 hep-ex physics.ins-det
Spatial resolution measurement of Triple-GEM detector and diffraction imaging test at synchrotron radiation
研制了一种二维读出的三重GEM探测器。该探测器为同步辐射下的粉末衍射实验提供了高的位置分辨率。在实验室中使用55 Fe X射线源测量探测器的空间分辨率。获得了约110 μ m半高宽的分辨率。对于5.9keV的X射线，能量分辨率优于27%。用Cu X射线管验证了探测器在特定能量范围光子照射下的有效性。用X射线管对剥线钳头部进行成像，证明了其成像能力。在北京同步辐射装置1 W2 B实验室成功地进行了SiO2粉末样品的衍射成像实验。在不同的X射线能量下可以清楚地看到不同的衍射环。
2017-02-10 hep-ex physics.ins-det
Design and optimization of resistive anode for a two-dimensional imaging triple-GEM detector
采用数值模拟和实验测试相结合的方法，研究了二维成像探测器电阻阳极的优化设计问题。结果表明，要获得良好的探测器性能，焊盘与探测条的电阻比应大于5，焊盘表面电阻率的不均匀性最好小于$20\%$，焊盘宽度越小，空间分辨率越小，当焊盘宽度为$6mm$时，空间分辨率（$σ$）可达$105μm$左右。在此基础上，利用优化后的电阻阳极结构设计了一个二维GEM探测器样机，并取得了良好的成像性能。
2016-02-24 hep-ex physics.ins-det
The main features of the streamer discharge mode in coordinate gas detector
在工作中，分析的结果是目前在实验室和核物理装置中开发的不同气体探测器中的流光放电模式的状态。由于新的表示从一个范围内的高速窄气体探测器连同解决技术的多线设备有可能进行下一次尝试，以了解这种现象的性质。研究这类探测器的击穿前和击穿后状态，提高其在高计数率条件下的工作可靠性是一个迫切的问题。
2012-09-18 nucl-ex physics.ins-det
Impact of Single-Mask Hole Asymmetry on the Properties of GEM Detectors
单掩模气体电子倍增器（GEM）技术克服了两个掩模对准的繁琐实践，并允许生产具有非常大面积的箔，如CMS μ子前向区升级所需。然而，与双掩模技术的对称双锥形孔相比，在单掩模技术中用改进获得的孔在形状上是不对称的双锥形。孔的几何形状和它们的均匀性限定了用这种GEM箔构造的检测器的性能。为了评估这种不对称性的影响，箔片的特点是实验使用一个特殊的原型与三个单掩模创业板箔。该结构允许改变箔的取向，从上方用具有大孔开口的箔进行测试，从底部用具有小孔开口的所有箔进行测试。比较了两种不同空穴取向下的有效增益、能量分辨率和充电行为。
2018-11-13 hep-ex physics.ins-det
Avalanche gain and its effect on energy resolution in GEM-based detectors
我们目前的雪崩增益和相关的分辨率测量记录与$^4$ He：CO $_2$（70：30）气体混合物和纯SF $_6$，负离子（NI）气体。SF $_6$是定向暗物质探测界特别感兴趣的，因为它的低热扩散有助于在长漂移长度上保留反冲电离轨道特征。借助于简化的第一汤森系数（RFTC）的一般形式，利用多个基于GEM的探测器数据集研究了$^4$ He：CO $_2$混合气体的高增益行为.高增益数据被很好地描述纯粹的减少的电场强度和GEM的数量，并强调RFTC和平均之间的鲁棒关系，减少，电场强度跨GEM。相关的（脉冲高度）分辨率测量用于讨论雪崩分布的方差，并描述和估计能量分辨率的下限，人们应该期望使用与RFTC的简单关系来测量。最后，雪崩增益的描述，其对能量分辨率的影响，并在GEM为基础的探测器的实验参数的开发在一个广泛的参数空间，以供进一步使用。
2022-06-19 hep-ex physics.ins-det
Two-phase Cryogenic Avalanche Detectors with THGEM and hybrid THGEM/GEM multipliers operated in Ar and Ar+N2
具有GEM和THGEM倍增器的两相低温雪崩探测器（CRADs）已成为稀有事件实验中一种新兴的潜在电荷记录技术。在这项工作中，我们提出了在Ar和Ar+N2中操作的两相CRADs的性能。灵敏面积为10 × 10 cm 2的探测器，达到升级活性体积，用双THGEM倍增器产生了1000量级的增益。更高的增益，约5000，已经达到了在两相Ar CRAD与混合三级乘法器，包括一个双THGEM其次是创业板。两相CRAD在掺有N2（0.1-0.6%）的Ar中的性能与在两相Ar中的操作相比产生更快的信号和类似的增益。对稀有事件实验的适用性进行了讨论。
2012-10-02 hep-ex physics.ins-det
Fluorescence Suppressor Gas Electron Multiplier (FS-GEM)
提出了一种在气体探测器的灵敏部分和放大部分之间引入荧光抑制电极的方法，以消除强X射线辐照下气体探测器电极荧光产生的杂散信号。
2022-11-30 hep-ex physics.ins-det
Features of the gas discharge in the narrow gap micro-pattern gas detectors (MPGD) at a high level of alpha-particles background
在给定的文章中，在MPGD中的电子倍增的研究的初步结果是在高水平的α粒子背景。这项工作扩大了边界的理解流光模式的性质。它被看作是一个复杂的静电和电磁相互作用，开始与外观的前体在等离子体状态。在电极间间隙中，等离子体振荡发生，伴随着电离的纵向弹性波，其可以到达具有感生负电荷的阴极表面。由于先前建立的传导通道，随着这种电荷的释放，存在强电流脉冲，伴随着由于正离子和负离子的复合而产生的发射，以及细线或流光。为了防止MPGD在高水平α粒子背景下发生火花击穿，提供了来自缓冲、冷却和电负性组件的下一种气体成分：70% He +28% CF4 + 2% SF6。
2010-09-15 hep-ex physics.ins-det
Development of Large Area GEM Chambers
德克萨斯大学阿灵顿分校物理系的高能物理小组一直在开发气体电子倍增器（GEM）探测器，用作未来国际直线对撞机数字强子量热器（DHCAL）的灵敏能隙探测器。在这项研究中，两种原型GEM探测器进行了测试。一个具有30 × 30 cm 2有源区双GEM结构，具有3 mm漂移间隙、1 mm传输间隙和1 mm感应间隙。另一个在放大器级中具有两个2x2 cm 2 GEM箔，具有5 mm漂移间隙、2 mm传输间隙和1 mm感应间隙。我们目前的特点，这些探测器获得使用高能带电粒子，宇宙射线μ子和106 Ru和55 Fe放射性源。从55Fe测试中，我们观察到两个分离良好的X射线发射峰，并且在每个GEM电极上具有395 V的高电压的情况下测量到腔室增益超过6500。来自宇宙射线和106 Ru的光谱都符合朗道分布，正如最小电离粒子所预期的那样。我们还提出了高剂量暴露于辐射后的腔室性能以及增益和校正因子的压力依赖性。最后，我们讨论了第一套大规模GEM箔的质量测试结果，并讨论了建设大规模（100cm × 100cm）GEM探测器的进展和未来计划。
2011-10-19 hep-ex physics.ins-det
Application of Large Scale GEM for Digital Hadron Calorimetry
德克萨斯大学阿灵顿分校物理系的高能物理小组一直在开发气体电子倍增器（GEM）探测器，用作未来国际直线对撞机数字强子量热器（DHCAL）的灵敏能隙探测器。在这项研究中，两种原型GEM探测器进行了测试。一个具有30 × 30 cm 2有源区双GEM结构，具有3 mm漂移间隙、1 mm传输间隙和1 mm感应间隙。另一个在放大器级中具有两个2x2 cm 2 GEM箔，具有5 mm漂移间隙、2 mm传输间隙和1 mm感应间隙。我们目前的特点，这些探测器获得使用高能带电粒子，宇宙射线μ子和106 Ru和55 Fe放射性源。从55Fe测试中，我们观察到两个分离良好的X射线发射峰，并且在每个GEM电极上具有395 V的高电压的情况下测量到腔室增益超过6500。来自宇宙射线和106 Ru的光谱都符合朗道分布，正如最小电离粒子所预期的那样。我们还提出了高剂量暴露于辐射后的腔室性能以及增益和校正因子的压力依赖性。最后，我们讨论了第一套大规模GEM箔的质量测试结果，并讨论了建设大规模（100cm × 100cm）GEM探测器的进展和未来计划。
2011-10-19 hep-ex physics.ins-det
TPC-like readout for thermal neutron detection using a GEM-detector
小于200 μ m的空间分辨率对于热中子探测是具有挑战性的。基于时间投影室（TPC）的概念，提出了一种新的气体电子倍增器（GEM）探测器读出方案。热中子被捕获在一个单一的2微米厚的硼-10转换器阴极和二次氦和锂离子产生的组合能量为2.8兆电子伏。这些离子具有足够的能量来形成几毫米长的直线轨道。基于APV 25芯片，在两个方向上具有400 μ m间距的时间分辨二维读出，跟踪离子并重建它们在阴极转换器箔中的相应原点。使用Ar-CO2 93：7%的气体混合物，在Garching中子源（FRMII）上用三重GEM探测器装置对4.7埃的中子观察到100 μ m（FWHM 235 μ m）的分辨率。
2015-09-08 hep-ex physics.ins-det
Combined readout of a triple-GEM detector
通过高粒度和低噪声CMOS传感器的基于GEM的器件的光学读出允许获得非常有趣的跟踪性能。在GEM平面上测量了几十个$μ$ m量级的空间分辨率以及20% $÷$ 30%的能量分辨率。CMOS传感器的主要局限性表现为它们对事件的时间结构的信息不足。在本文中，使用一个并发的光读出通过一个合适的光电倍增管和GEM电极上诱导的电信号的采集被利用，以提供必要的定时信息。PMT波形的分析允许以100 $μ$ m的z分辨率对每个单个簇进行3D重建。此外，根据PMT信号，即使在例如用于触发目的的几十keV范围内，也可以获得在检测器内释放的能量的快速重建，其分辨率为25%的量级。
2018-03-19 hep-ex physics.ins-det
Production and validation of industrially produced large-sized GEM foils for the Phase-2 upgrade of the CMS muon spectrometer
针对 CMS HL-LHC 升级对大面积 GEM 箔片的需求，KCMS 联合体采用双掩模刻蚀技术实现约 0.6 m² 箔片量产，并通过结构、增益、均匀性、放电及老化等验证。
2023-09-28 physics.ins-det
GEM Detectors for the CMS Endcap Muon System: status of three new detector stations
本文介绍CMS缪子系统三个GEM探测站的进展：GE1/1调试近完成、效率超95%，GE2/1将启动安装，ME0正开展研发，以适配HL-LHC高亮度下的缪子探测需求。
2023-05-03 hep-ex physics.ins-det
A new Slow Control and Run Initialization Byte-wise Environment (SCRIBE) for the quality control of mass-produced CMS GEM detectors
CMS合作旨在通过在CMS实验的端盖安装新的气体电子倍增器（GEM）室来改善HL-LHC的μ子触发和跟踪性能。第一个μ介子端盖站的GEM室的建造和调试正在几个实验室使用共同的质量控制协议加速进行。SCRIBE框架是一个可扩展的跨平台基于Web的应用程序，用于RD51可扩展读出系统（SRS），可近实时地控制数据采集和分析数据。它的开发主要是为了简化和标准化所有生产现场的GEM腔室响应均匀性的测量。SCRIBE工作时对原始SRS脉冲高度数据进行零抑制。这使得具有3072个条带的CMS GEM腔室的采集速率增加到5 kHz，并且允许通过几个小时的数据采集进行条带响应比较。SCRIBE还管理并行数据重建，以向用户提供关于腔室响应的近实时反馈。第一批批量生产的CMS GEM室委托SCRIBE的响应性能的初步结果。
2016-12-19 hep-ex physics.ins-det
Measurement of spark probability of GEM detector for CBM muon chamber (MUCH)
研究了三重GEM探测器装置在高能簇射环境中的稳定性。为此，在淋浴环境中的火花概率相比，在π介子束的火花概率。
2015-03-31 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Long term stability study of triple GEM detector using different Argon based gas mixtures: an update
研究了三重气体电子倍增器（GEM）探测器在高倍率X射线辐照下的增益和能量分辨率的长期稳定性。本稳定性研究使用了预混合Ar/CO2（80：20）和（90：10）气体。强Fe 55 X射线源用于照射腔室。这项工作的独特之处在于，相同的源已被用来照射GEM原型，也监测光谱。这种布置是重要的，因为它降低了使用X射线发生器的机械复杂性以及设置的成本。在整个操作期间，腔室的一小部分区域连续暴露于X射线。温度和压力对增益和能量分辨率的影响进行了监测。使用Ar/CO2（70：30）气体混合物的三重GEM检测器的长期稳定性测试结果已在早期报道[1]。本文给出了Ar/CO_2（80：20）和（90：10）混合气体在同一室中的实验结果。
2021-07-02 hep-ex physics.ins-det
A numerical study on the discharges in Micromegas
微图案气体探测器（MPGD）以其快速响应等优良特性，在核物理和粒子物理实验中得到了广泛的应用。为了实现所需的信号强度和检测效率，有时它们在高电压范围下工作。这通常挑战检测器的高电压稳定性的极限。气体探测器中的放电是一个复杂的过程，涉及几个相关因素。MPGD的微观几何结构本身有时可能诱发放电。在这项研究中，我们数值研究的放电现象，在非电阻Micromegas。在COMSOL框架下，建立了一个三维模型，观测Micromegas放电的发生和发展。计算中考虑了空间电荷的影响。该模型允许改变检测器的几何参数，以及研究气体杂质和不同数量的初级电荷的影响。
2019-07-21 physics.ins-det
Effect of charging-up on the uniformity of a single mask triple GEM detector
气体电子倍增器（GEM）探测器是微图案气体探测器（MPGD）系列的高级成员之一，由于其高速率处理能力和良好的空间分辨率，在高能物理（HEP）实验中用作跟踪设备。探测器性能的一致性是任何跟踪装置的基本标准。GEM腔室的有效体积内的介电介质（Kapton）的存在改变了其在暴露于外部辐射时的行为。这种现象被称为充电效应。在本文中，针对带电和不带电的GEM箔，报告了尺寸为10 cm $\times$ 10 cm的单掩模（SM）三GEM腔室的增益、能量分辨率和计数率的均匀性。
2022-06-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Construction of a Triple-GEM Detector Using Commercially Manufactured Large GEM Foils
许多实验目前正在使用或提议在其检测器中使用大面积GEM箔，这产生了对商业上可获得的GEM箔的需求。目前，CERN是大型GEM箔的唯一主要分销商，但随着对GEM技术的兴趣越来越大，跟上对GEM日益增长的需求将是困难的。我们在这里提出了一个更新的组装和测试的三重GEM跟踪探测器利用单屏蔽$40 \times 40$ cm $^2$商业GEM箔生产的技术蚀刻。三重GEM探测器将使我们能够通过增益，效率和能量分辨率测量来表征这些Tech-Etch箔的整体质量。这将通过使用Tech-Etch制造的箔构建四个单掩模三GEM探测器来实现，这些箔遵循STAR Forward GEM Tracker（FGT）使用的设计。通过将箔胶合到框架上然后将框架胶合在一起来形成堆叠。该叠层还包括Tech-Etch生产的高压箔和2D $r-ϕ$读出箔。虽然四个三重GEM探测器中的一个将与STAR FGT相同，但其他三个将研究如何通过采用穿孔Kapton间隔环而不是G10间隔网格来进一步减少材料预算并提高探测器的效率，以减少探测器的死区。
2018-06-05 physics.ins-det
Potential Impact of a New GEM-based Detector on CMS Triggering
随着LHC瞬时亮度的增加，保持有效的触发和避免死时间将变得特别具有挑战性。由于许多物理学研究的灵敏度主要取决于维持相对较低的μ子动量阈值的能力，因此识别触发的潜在改进尤为重要。在现有的CMS μ子系统中增加一个新的μ子探测器，可以大大提高μ子触发的性能。新探测器和现有阴极条室系统的集成可以提高μ子触发动量分辨率，这是由于增加了用于测量μ子弯曲角的杠杆臂。
2013-10-08 hep-ex physics.ins-det
Investigation and improvements of the mechanical structure of Cylindrical GEMs for the BESIII experiment
气体电子倍增器（GEM）可以生产成大的箔并模制成不同的形状。创造圆柱层的可能性为在对撞机实验中使用这种探测器作为内部跟踪器提供了机会。一个关键的项目是在活性区具有低的材料预算，因此阳极和阴极的支撑结构必须是轻的。KLOE2合作已经建立了第一个圆柱形GEM探测器与蜂窝材料与碳纤维皮肤在高温下生产。BESIII正在开发一种具有电荷和时间读出功能的创新型CGEM探测器。在几个创新功能中，机械结构被设计成Rohacell和Kapton（PMI泡沫）的三明治。在将第一批探测器从意大利的施工现场运输到北京高能物理研究所之后，在其中一些探测器中观察到了一些故障，与探测器内部的GEM变形相一致。我们已经通过IHEP实验室提供的工业CT扫描和对损坏的探测器进行尸检进行了详细的研究。在这次演讲中，我们将回顾施工过程，运输，调查结果。设计并研制了一种新型的碳纤维与蜂窝材料室温组装支撑结构。碳纤维的厚度足够小以保持单个检测器层的材料预算低于辐射长度的0.5 $\%$，而机械鲁棒性结果超出了用于HEP的检测器的目的。第一个具有这种机械结构的探测器已经建成并运往IHEP，这次演讲还将介绍探测器运行的初步结果（例如电流稳定性，放电，温度和湿度相关性）。
2020-05-25 hep-ex physics.ins-det
Effect of hole pitch reduction on electron transport and diffusion: A comparative simulation study of Triple GEM detectors
Banaras Hindu University（贝拿勒斯印度教大学）
本研究通过模拟分析三重GEM检测器在减小孔pitch下的电子传输与扩散特性，探讨其性能优化与设计改进。
2026-01-15 hep-ex physics.ins-det
