GEM Operation in Negative Ion Drift Gas Mixtures
J. Miyamoto, I. Shipsey, C. J. Martoff, M. Katz-Hyman, R. Ayad, G. Bonvicini, A. Schreiner
报道了GEM气体增益元件在负离子混合气体中的首次工作。在低压的二硫化碳蒸气中，以及在二硫化碳与氩气和氦气的混合物中，一些接近1巴的总压力，从单级GEM中获得了高达数千的增益。
The first operation of GEM gas gain elements in negative ion gas mixtures is reported. Gains up to several thousand were obtained from single-stage GEMs in carbon disulfide vapor at low pressure, and in mixtures of carbon disulfide with Argon and Helium, some near 1 bar total pressure.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Triple-GEM performance in He-based mixtures
在1-10大气压范围内研究了三重GEM探测器在He+ N_2混合气体中的性能。所获得的结果是相关领域的离子空间电荷效应的TPC和中子探测的最小化。
Reduction of ion back flow using a quadruple GEM detector with various gas mixtures
在具有大气体体积的气体跟踪检测器中，多层气体电子倍增器（GEM）可用于阻止正离子流回到有效体积中，这对跟踪性能是有害的。我们报告的有效增益，离子回流（IBF），和能量分辨率在四个GEM探测器的研究，并通过优化的各个GEM层的工作电压和不同层之间的电势差的IBF最小化的策略。
Gas gain and signal length measurements with a triple-GEM at different pressures of Ar-, Kr- and Xe-based gas mixtures
我们调查的气体增益行为的三个GEM配置的气体混合物中的氩气，氪气和氙气与10%和30%的二氧化碳在1和3巴之间的压力。由于信号宽度影响探测器的死区时间行为，我们提出了信号长度测量，以评估使用的三重GEM时间分辨X射线成像。
Charge density as a driving factor of discharge formation in GEM-based detectors
我们报告的放电概率的研究与一个单一的气体电子倍增器（GEM）照射下的α粒子在Ar和Ne基气体混合物。作为GEM绝对增益的函数的放电概率测量α源和GEM之间的各种距离。我们观察到的放电概率是最高的电荷沉积时发生在最接近的GEM孔，和击穿极限是较低的氩混合物比氖混合物。我们的实验结果是在符合良好接地的假设的电荷密度的限制因素创业板稳定性对放电。与GEANT4模拟测量的详细比较，使我们能够提取的临界电荷密度导致形成的火花在GEM孔。发现该数目在放大后的$(5-9)\times10^6$电子的范围内，并且其取决于气体混合物。
Gain characteristics of a 100 micrometer thick GEM in Krypton-CO2 mixtures
在纯氪和氪-CO2混合物中评价了微图案气体检测器（MPGD）的操作，该微图案气体检测器包括由100微米kapton箔制成的两个非标准气体电子倍增器（GEM）的级联。最终的雪崩电荷被收集在2D条读出中，为整个检测系统提供10 × 10 cm 2的有效面积。对于每种混合物，测量作为漂移区、转移区和感应区中的电场的函数的有效增益和能量分辨率。使用来自55 Fe放射源（5.9 keV）的X射线，在稳定条件下在纯氪中实现了接近104的增益和22%的能量分辨率（FWHM），显示了实验装置用于以下成像研究的潜力。
Pulse height measurements and electron attachment in drift chambers operated with Xe,CO2 mixtures
我们目前的脉冲高度测量漂移室工作的二氧化碳，二氧化碳气体混合物。我们调查的附件上的氧气和SF6污染物的检测气体的初级电子。的测量结果进行了比较与模拟的漂移电子的属性。我们提出了两种方法来检查气体质量：气相色谱法和使用监测器的Fe 55脉冲高度测量。
A TPC with Triple-GEM Gas Amplification and TimePix Readout
我们目前的测量与创业板为基础的TPC原型和TimePix CMOS ASIC作为电荷收集阳极。在DESY的5 GeV电子束中进行了小型原型测试。测试了不同的GEM方向和几何形状。它示出的点分辨率为短的漂移距离优于20微米。在100 MHz时钟频率下，时间分辨率优于10 ns。此外，与放大的像素大小的实验研究解决。为了研究更长漂移距离的性能，在波恩运行了一个漂移长度为26 cm的腔室。还使用GEM和TimePix进行读出，记录了宇宙μ子和Sr90源的数据。空间分辨率和集群特性的漂移距离的依赖进行了研究。
Drift velocity and gain in argon- and xenon-based mixtures
我们目前的测量漂移速度和增益的气体混合物的基础上，Ar和CO2，CH 4，和N2作为淬灭剂，并比较它们与计算。特别是，我们展示了Ar-和Xe-CO2漂移速度的依赖性，并获得了气体中氮污染物的量，这在实际实验中可能会通过泄漏建立。提出了一种定量化的潘宁机制，有助于一个给定的气体混合物的汤森系数。
Drift time calibration of the ultra-low material budget GEM-based TPC for MIXE
针对 MIXE 技术，集成 GEM 基 TPC 跟踪器并利用光纤探测器实现高精度漂移速度标定，以关联 μ 子停止点与 X 射线发射，推动元素敏感成像与深度分辨分析。
Performance evaluation of a GEM-based readout module for the ILC TPC with a large aperture GEM-like gating device by a beam test
在国际直线对撞机（ILC）上利用反冲质量技术对希格斯玻色子进行精确测量时，需要有较高的动量分辨率。国际大型探测器（ILD）设计为通过MPGD读出时间投影室（TPC）满足这一要求，该时间投影室提供约200个采样点，每个采样点的空间分辨率为100 $μ$ m，在3.5 T的磁场中运行。然而，存在一个潜在的问题，即在端平面检测器模块中的气体放大过程中产生的许多正离子将流回到TPC的漂移体积中并使其电场失真。这些正离子必须在到达漂移体积之前通过门控装置去除。我们已经开发了一种类似GEM的门控装置（门控箔），以防止离子回流到漂移体积，并评估其性能。在DESY进行了性能测量，使用5 GeV电子束和1 T磁场中的大型原型TPC。我们已经测量了我们的MPGD模块配备的门控箔和电子传输率的门控设备的空间分辨率。这是世界上第一个配备高性能选通设备的“无线”TPC的测试束实验。在这份报告中，我们提出了我们的空间分辨率和电子传输率的结果。
A Study of a Mini-drift GEM Tracking Detector
作为为RHIC未来实验和BNL或JLAB计划的电子离子对撞机开发新的跟踪探测器的努力的一部分，已经研究了具有扩展漂移区的GEM跟踪探测器。该探测器由一个三重GEM堆栈与一个小的漂移区，是在一个迷你TPC型配置操作。在读出平面上测量沉积在漂移区中的电荷的位置和到达时间，这允许重建穿过腔室的轨道的短矢量。来自矢量的所得位置和角度信息然后可以用于提高检测器对于较大角度轨迹的位置分辨率，对于仅使用电荷质心信息的常规GEM跟踪检测器，该位置分辨率随着角度的增加而迅速恶化。两种类型的读出平面进行了研究。一个是具有400微米间距XY条的COMPASS型读出平面，另一个由2x10mm2人字形焊盘组成。该探测器在费米实验室和欧洲核子研究中心的测试光束中进行了研究，并在实验室进行了额外的测量，以确定其位置和入射轨道角高达45度的角分辨率。研究了使用位置和定时信息重建矢量的几种算法，以便针对不同的读出平面优化检测器的位置和角分辨率。本文还讨论了大角度跟踪探测器在RHIC和EIC上的应用。
The Use of O2 in Gas Mixtures for Drift Chambers
研究发现，尽管氧气在漂移室中可能降低电子存活概率，但MEG II实验通过调整气体混合物比例，成功实现了室的稳定运行。
Space charge in drift chambers operated with the Xe,CO2(15%) mixture
利用ALICE跃迁辐射探测器的原型模块，我们研究了空间电荷效应和电离粒子入射角对π介子抑制性能的影响。在漂移室中的平均脉冲高度分布与CO2，CO2（15%）的混合物操作提供定量信息的气体增益减少由于空间电荷积累期间的漂移的初级电离。我们的研究结果表明，TRD的π介子抑制性能更好的轨道是不垂直入射到阳极线。我们提出了详细的模拟探测器信号，再现的测量，并提供强有力的支持，我们的解释的测量空间电荷效应。
A Prototype Combination TPC Cherenkov Detector with GEM Readout for Tracking and Particle Identification and its Potential Use at an Electron Ion Collider
正在开发一种原型探测器，它结合了用于带电粒子跟踪的时间投影室和用于粒子识别的切伦科夫探测器的功能。TPC由一个10 × 10 × 10 cm 3漂移体积组成，其中电荷漂移到10 × 10 cm 2三重GEM检测器。在由2x 10 mm 2 V形焊盘组成的读出平面上测量电荷，V形焊盘在V形方向上提供每点约100微米的空间分辨率以及dE/dx信息。探测器的切伦科夫部分由第二个10 × 10 cm 2的三重GEM组成，顶层有一个光敏CsI光电阴极。该探测器测量由高于阈值的高速粒子在TPC的漂移气体中产生的切伦科夫光。CF 4或CF 4混合物将用作漂移气体，其对UV光高度透明，并且可以提供用于检测切伦科夫光子的优异效率。漂移气体也用作两种GEM探测器的工作气体。原型探测器已经建成，目前正在实验室中用源和宇宙射线进行测试，计划今后进行更多的测试，以便在测试束中研究探测器。
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。
Cosmic ray tests of a GEM-based TPC prototype operated in Ar-CF4-isobutane gas mixtures: II
沿焊盘行方向的空间分辨率进行了测量与基于GEM的TPC原型未来的直线对撞机实验，以了解其性能的轨道与有限的投影角度相对于焊盘行法线。由于角垫效应的分辨率的退化被证实是一致的预测一个简单的计算，考虑到簇的大小分布和雪崩波动。
First results of spherical GEMs
我们开发了一种方法，使GEM箔的球形几何形状。这个过程中，并与由此产生的球形宝石的测试。与球形漂移电极一起，可以形成球形转换间隙。当使用气体转换器时，这消除了用于检测X射线、中子或UV光子的视差误差。这种视差误差限制了宽散射角下的空间分辨率。除了球形GEM外，我们还开发了弯曲的间隔器以保持精确的间距，以及锥形场笼以防止径向漂移场的边缘失真达到检测器的角度接受极限。与这些组件的第一次测试是在一个设置与球形入射窗口，但一个平面读出结构，结果将被提交和讨论。然而，平坦的读出结构带来了困难。因此，我们将展示先进的计划，使一个完全球形的双GEM探测器的原型，包括一个球形的2D读出结构。该探测器将具有优异的位置分辨率，在广角下也是如此，并且具有高速率能力。
Cosmic ray tests of a GEM-based TPC prototype operated in Ar-CF4-isobutane gas mixtures
在未来的直线对撞机实验中，掺有CF 4的氩气由于其漂移电子的横向扩散小，特别是在强磁场下，有望成为用于时间投影室（TPC）的良好候选气体。为了证实这种气体混合物优于传统的TPC气体，我们进行了宇宙射线测试，使用GEM基TPC主要在0 - 1 T轴向磁场下的Ar-CF 4-异丁烷混合物中操作。给出了气体增益、横向扩散常数等气体特性的测量结果以及空间分辨率的测量结果。
Space-Charge Effects in an Ungated GEM-based TPC
时间投影室（TPC）在高速率实验中的应用的基本限制是缓慢漂移离子在活性气体体积中的积累，这损害了漂移场的均匀性，从而损害了检测器分辨率。传统上，通过使用离子门控结构来克服该问题。然而，这种方法引入了大的死区时间，并将触发速率限制在每秒几百次。通过使用气体电子倍增器（GEM）箔进行气体放大，可以从设置中消除离子门，这本质上抑制了离子的回流。这使得TPC在高速率下的连续操作是可行的。在这项工作中，蒙特卡罗模拟的离子空间电荷的建立在一个GEM为基础的TPC和由此产生的漂移失真的校正进行了讨论，基于现实的数字在三个GEM放大堆栈的离子回流。FAIR未来的PANDA实验中的TPC可以作为实验环境的一个例子，在该实验中，反质子-质子相互作用速率将达到每秒2 × 10^7。模拟结果表明，空间电荷密度达到65 fC每立方厘米，导致电子漂移失真高达10毫米。激光校准系统的应用，以纠正这些失真的影响。基于探测器物理和响应的全面模拟，我们表明，它是可能的，以纠正漂移失真，并保持良好的动量分辨率的GEM-TPC。
Measurement of ion backflow fraction in GEM detectors
对GEM探测器的离子回流率测量进行了系统的研究。详细研究了不同电压结构和Ar/CO_2气体（70：30、80：20和90：10）混合气体对正离子分数的影响。此外，还对单个GEM探测器和四个GEM探测器进行了比较研究，测量了不同场结构和三种混合气体比例下的离子流和探测器有效增益。GEM的离子回流分数随着较低的漂移场而显著降低。当Ar/CO_2为80：20时，单个GEM探测器的离子回流率最小为18%，而当Ar/CO_2为70：30、80：20和90：10时，四极GEM探测器的离子回流率最小分别为3.5%、3.0%和3.8%。在多道分析仪上用脉冲高度谱法计算电流，得到了类似的有效增益值和离子回流分数。
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。
Development of a Diehard GEM using PTFE insulator substrate
研制了以聚四氟乙烯（PTFE）为绝缘体衬底的气体电子倍增器（PTFE-GEM）。放电导致绝缘层碳化，使GEM电极短路，导致永久击穿。由于PTFE很难耐电弧放电，因此预期PTFE-GEM耐击穿。在V_GEM = 730 V时，在Ar/CO_2 = 70%/30%的混合气体中，使用PTFE-GEM（50 μ m厚）实现了高达2.6 × 10^4的增益。在实验过程中，PTFE-GEM即使经受超过40000次的放电，也没有出现永久击穿。结果表明，PTFE-GEM确实对放电具有鲁棒性。我们认为PTFE是一种优良的GEM绝缘材料。
Wire GEM detector
构建了网格间带有气体间隙的线GEM（WGEM）探测器。在大气压下，该探测器对Ar +20%CO_2混合气体的放大倍数为5 × 10 ~ 5。与已知的双面金属化塑料板穿孔GEM探测器相比，WGEM探测器不受电极间击穿的影响，也不存在孔壁电荷积累效应。因此，WGEM具有高可靠性和稳定性。
Study of ion feedback in multi-GEM structures
本文研究了三重和四重气体电子倍增器（GEM）探测器中的正离子反馈。详细研究了GEM孔径、探测器增益、外加电压、GEM数目等参数对离子反馈的影响。特别地，发现离子反馈与气体混合物和压力无关。在优化的多GEM结构中，在漂移场为0.1 kV/cm和增益为10^4时，离子反馈电流可以被抑制到阳极电流的0.5%。提出了一个简单的多GEM结构中的离子反馈模型。所得结果与时间投影室和气体光电倍增管的性能有关。
Discovery of Multiple, Ionization-Created Anions in Gas Mixtures Containing CS2 and O2
在TPC中使用负离子对于高分辨率稀有事件检测实验具有若干优点。例如，在过去的十年中，DRIFT实验充分利用了这项技术，定向寻找暗物质。本文重点介绍了令人惊讶的发现，电离产生的CS2阴离子，称为少数载流子，在含有电负性CS2和O2的气体混合物中，通过其略有不同的漂移速度确定。测量的少数载流子的气体混合物中的CS2，CF4和O2的报道，在努力了解这些载流子的性质。然而，不管微观物理学如何，这一发现为DRIFT等实验提供了显着的实际优势，其中到达时间的差异可以用于在没有外部启动脉冲的情况下基准化原始电离事件。
Negative Ion Drift and Diffusion in a TPC near 1 Bar
本文报道了在160 ~ 700 ℃的总压范围内，用氦+二硫化碳混合气体工作的负离子TPC（NITPC）的漂移速度和纵向扩散测量结果。纵向扩散在热极限观察到的漂移场至少700 V/cm，在所有的气体混合物测试。结果是特别感兴趣的机械简化暗物质搜索，如漂移，并为高能物理实验中，低Z，低密度，气体跟踪探测器没有明显的洛伦兹漂移是需要在非常高的磁场操作。
Stability and detection performance of a GEM-based Optical Readout TPC with He/CF$_4$ gas mixtures
研究了基于三个气体电子倍增器的电子放大结构的光学读出时间投影室的性能和长期稳定性。He/CF $_4$基气体混合物以两种不同的比例（60/40和70/30）用于具有7升灵敏体积的CYGNO原型中。在电子增益非常相似的情况下，两种混合物在整个探测器体积内的探测效率几乎都是满的，而60/40的光产额比60/40的光产额高20%左右。该探测器在整个周期内工作在非常稳定和安全的条件下。在CF $_4$较少的情况下，明确检测到不稳定事件的概率较大。
GEM operation in helium and neon at low temperatures
本文研究了2.6-293 K温度范围内He、Ne和Ne+ H_2气体中气体电子倍增器的性能。在He中，在62和293 K之间的温度下，三重GEM结构通常以超过1000的相当高的增益工作。有迹象表明，这种高增益是通过脱气释放的气体杂质中的潘宁效应实现的。在较低的温度下，增益电压特性显着修改可能是由于杂质的冻结。特别是，双GEM和单GEM结构可以在气体密度约为0.5 g/l时以仅达到几十的增益工作到2.6 K;在更高的密度下，最大增益进一步下降。在Ne中，最大增益也在低温下下降。在Ne+ H_2的Penning混合物中，在低温下Ne的增益下降可以重新建立：在50-60 K下，在这些混合物中获得了非常高的增益，超过10000，其密度为9.2 g/l，对应于接近27 K的饱和Ne蒸气的密度。所得结果对太阳中微子和低温电子雪崩的两相He和Ne探测器的研究具有重要意义。
Development of a Time Projection Chamber Using Gas Electron Multipliers (GEM-TPC)
我们研制了一个用于高能重离子碰撞实验的气体电子倍增器（GEM-TPC）时间投影室。为了研究其性能，我们进行了3种气体（Ar（90%）-CH 4（10%），Ar（70%）-C2 H6（30%）和CF 4）的束流测试。探测效率为99%，空间分辨率为79 $μ$ m的焊盘-行方向和313 $μ$ m的漂移方向。测试结果表明，GEM-TPC满足高能重离子碰撞实验的要求。介绍了GEM-TPC的结构和性能。
X-ray imaging with GEMs using $100\,μ$m thick foils
一个简单的X射线成像系统，使用现成的电子和简单的重建算法，旨在1.7 mm的空间分辨率（探测器长度的$\sim 3\,\%$）在这项工作中描述。为此，将两个100 cm $^2$气体电子倍增器（GEM）箔（厚度为100 μm，比标准箔厚2倍）浸入氩气和二氧化碳（70：30）的混合物中。具有2D位置确定的电荷读出利用电阻电荷划分来完成。由于其相对于标准GEM的更高厚度，发现100 μm厚的GEM箔不易于由放电引起的损坏。图中显示了X射线图像，并对所涉及的物理过程进行了一些描述。我们描述了这种方法的优点，允许计数每个X射线光子或粒子进入检测器，其相互作用的位置，以及测量其能量。我们目前的工作结果表明，位置分辨率低于2毫米，所使用的气体混合物的限制，而不是检测系统，具有很好的成本效益。未来的工作正在进行，以优化目前的系统作为质子束监测器的医疗应用。
Preliminary results of Ion Backflow study for a single GEM detector
气体探测器用于低能和高能物理实验。目前的气体检测器，即，微图案气体检测器（MPGD）更有效和快速。气体电子倍增器（GEM）在MPGD成员中是相当知名的。MPGD也被用于其他应用中，如断层扫描/成像，此外，最近，两种不同类型的MPGD的杂交是另一个新兴的研发主题。离子反馈是气体探测器的固有缺陷。然而，在事件率不是很高或漂移量不是太大的情况下，这不是一个大问题。在这里，我们展示了一个简单的实验技术，找到一个单一的创业板箔的离子反馈。这可以解决采用单个GEM箔的实验/应用。
Study of spatial resolution in a single GEM simulated by Monte-Carlo method
鉴于X射线照相术和UV、可见光成像，空间分辨率是GEM性能的重要因素。用蒙特卡罗方法研究了器件中横向扩散对空间分辨率的影响。仿真结果表明，诸如漂移区和感应区的GEM电压和电场等电参数对空间分辨率的影响很小。另一方面，所选择的几何参数和工作气体是决定空间分辨率的主要参数。空间分辨率更多地取决于漂移和扩散过程，而不是雪崩过程。特别是对于不同的工作气体，电子扩散系数与迁移率之比的平方根函数对空间分辨率有显著的影响。
Gas Purity effect on GEM Performance in He and Ne at Low Temperatures
在3-293 K温度范围内研究了气体电子倍增器（GEMs）在He、Ne、He+ H_2和Ne+ H_2中的性能。本文报道了以前发表的测量和额外的研究中的GEM性能进行评估的气体的纯度的影响。在他，在77和293 K之间的温度，三创业板结构在相当高的增益，超过1000。有迹象表明，这种高增益是通过气体中的杂质导致的潘宁效应实现的。在较低的温度下，增益电压特性显着修改可能是由于这些杂质的冻结。双GEM和单GEM结构可以在气体密度约为0.5 g/l时以仅达到几十的增益工作到3 K;在更高的密度下，最大增益进一步下降。在Ne中，最大增益也在低温下下降。在Ne+ H_2的Penning混合物中可以重新建立低温下Ne的增益下降：在30-77 K下，在相当于27 K下饱和Ne蒸气密度的9.2 g/l的密度下，在这些混合物中获得了超过104的非常高的增益。在He中添加少量H2也在30 K以上重新建立大的GEM增益，但在4 K和1.7 g/l的密度（对应于大约十分之一的饱和蒸气密度）下在He+H2中没有观察到增益。这些研究的一部分是在研制用于探测太阳中微子的两相He和Ne探测器时进行的。
Performances of a GEM-based Time Projection Chamber prototype for the AMADEUS experiment
大量的高能重离子实验成功地使用了时间投影室作为中心跟踪器和粒子识别探测器。然而，新的高速粒子实验对TPC的性能要求大大超过了传统的多丝正比室（MWPC）的TPC读出能力。气体电子倍增器（GEM）探测器作为放大器件，在提高TPC性能方面具有很大的潜力。在本文中，我们提出了一种新的基于GEM的TPC探测器的研发活动，作为AMADEUS内部的原型，AMADEUS是一个新的实验方案，在DAFNE对撞机在Atenatori Nazionali di Frascati（INFN），旨在进行测量的低能量负K介子相互作用的核。为了评估GEM-TPC的性能，已经实现了漂移间隙高达15 cm的10 × 10 cm 2原型。该探测器在Paul Scherrer Institut（PSI）的pM 1束流设备上进行了测试，使用的是低动量的π介子和质子，没有磁场。测量了氩-异丁烷混合气体的漂移特性，并与Magboltz预测进行了比较.检测效率和空间分辨率作为大量参数的函数，如气体增益，漂移场，前端电子阈值和粒子动量，进行了说明和讨论。粒子识别能力和测量的能量分辨率在异丁烷为基础的气体混合物也报告。
Ion mobility measurements in Ar-CO$_2$, Ne-CO$_2$, and Ne-CO$_2$-N$_{2}$ mixtures, and the effect of water contents
本文介绍了一种在室温和常压下测量混合气体离子迁移率的探测器。该检测器由一个标准的三重GEM放大区和一个离子漂移区组成。本文提出了一种通过对阴极线栅记录信号进行微分来测量离子到达阴极线栅时间的方法。仿真结果证明了该方法的准确性和鲁棒性。测量了不同气体混合物中的离子迁移率，同时施加范围从200 V cm $^{-1}$到1100 V cm $^{-1}$的不同漂移场值。根据Blanc定律的外推，我们发现在纯氩中漂移（团簇）离子种类的约化迁移率为$1.94\pm0.01$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$，在纯二氧化碳中为$1.10\pm0.01$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。用同样的方法对氖-CO $_2$进行测量，分别得到纯氖和二氧化碳中约化迁移率的$4.06\pm0.07$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$和$1.09\pm0.01$ cm $^{2}$ V $^{- 1}$ s $^{-1}$。N-PDMATHAMN与Ne-CO-PDMATHAMN的混合物在一定程度上降低了迁移率。对于未来ALICE时间投影室的基线气体混合物，Ne- CO $_2$ -N $_{2}$（90-10-5），漂移离子的测量的约化迁移率为$2.92\pm0.04$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}…
Investigation of the performance of an optimised MicroCAT, a GEM and their combination by simulations and current measurements
的MicroCAT（微Compteur A Trous）的结构，用于雪崩电荷倍增的气体填充的辐射探测器已被优化方面的最大电子透明度和最小的离子反馈。我们报告的电荷转移行为和可实现的气体增益的这种设备。一个三维的电子和离子转移模拟相比，来自电流测量的结果。同样，我们目前的研究的电荷转移行为的GEM（气体电子倍增器）的电流测量和模拟。最后，我们调查的MicroCAT和GEM的组合，通过测量在不同的电压设置，气体混合物和气体压力的性能。
A GEM-based Time Projection Chamber for the AMADEUS experiment
在本文中，我们介绍了一个新的基于GEM的TPC原型AMADEUS的研发活动，一个新的实验方案在DAΦNE Φ-工厂在国立弗拉斯卡蒂大学（INFN），旨在进行测量的低能负K介子在核中的相互作用。这种新型探测器将装备在实验的内部部分，以便更好地进行初级顶点的重建和次级粒子的跟踪。一个漂移间隙高达15 cm的10 × 10 cm 2原型已经实现，并在Paul Scherrer Institute（PSI）的π M1束流设施中成功测试了低动量强子。测量了探测器效率和空间分辨率。结果作为气体增益，漂移场，前端电子阈值和粒子动量的函数的报告和讨论。
Systematic measurements of the gain and the energy resolution of single and double mask GEM detectors
系统的增益和能量分辨率的研究已经进行了不同的跨GEM箔的单掩模和双掩模三GEM探测器原型的电压。还测量了在保持其他电压恒定的情况下改变漂移电压、转移电压和感应电压时增益和能量分辨率的变化。给出了系统测量的结果。
Study of the characteristics of GEM detectors for the future FAIR experiment CBM
系统地研究了三重GEM探测器的特性。用Fe_（55）X射线源测量了GEM在不同气体混合物和不同气体流量下的有效增益和能量分辨率随外加电压的变化。创业板的长期考验也已上演。
Avalanche gain and its effect on energy resolution in GEM-based detectors
我们目前的雪崩增益和相关的分辨率测量记录与$^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。
Measurements and simulations of drift gas properties
为了成功地设计和操作基于气体的粒子探测器，人们需要很好地理解所部署的气体的漂移特性。这包括电子的漂移速度，它们的扩散和气体放大在不同的电场和磁场。这项工作提出了模拟和精确测量的漂移速度vd在低电场（< 400 V/cm）的氩基气体混合物与多达两个添加剂。使用的添加剂是CH 4、CO2、CF 4、iC 4 H10和H2。
Advances in Thick GEM-like gaseous electron multipliers. Part I: atmospheric pressure operation
厚宝石状（THGEM）气体电子倍增器是由标准的印刷电路板穿孔亚毫米直径的孔，蚀刻在他们的边缘。有效的气体倍增因子100000和10000000和快速脉冲在几纳秒上升时间尺度达到单和级联双THGEM元素，在大气压标准气体混合物与单光电子。高的单电子探测效率是在光子探测器结合THGEM和半透明的紫外线敏感的CsI光电阴极或反射的顶部THGEM面上沉积的，后者的好处是降低敏感性电离背景辐射。稳定的操作记录与光电子通量超过MHz/mm 2。讨论了这些简单而鲁棒的乘子的性质和一些潜在的应用。
Measurement of Carbon Disulfide Anion Diffusion in a TPC
用负离子时间投影室测量了CS $_2$阴离子在CS $_2$和Ar混合气体中横向和纵向扩散的场依赖性。离子的漂移速度和电子的捕获距离的限制作为场和气体混合物的函数也被报道。
Design and Construction of a First Prototype Muon Tomography System with GEM Detectors for the Detection of Nuclear Contraband
目前在海港和国际边界采用标准辐射探测技术的辐射门户监测器对核违禁品不是很敏感，因为这些违禁品受到很好的屏蔽，可以吸收放射出的辐射。μ子层析成像（MT）是一种基于测量大气宇宙线μ子穿过含有高Z物质的货物或车辆的多次散射的被动探测技术。我们报告的小型原型MT站的小型微型气体探测器的设计和建设。该站将采用10个跟踪站，这些跟踪站采用30厘米x30厘米的低质量三重GEM探测器，具有二维读数。由于GEM的出色空间分辨率，在跟踪站之间仅使用几厘米的间隙就足够了。加上GEM探测器的紧凑尺寸，这使得GEM MT台站比使用传统漂移管的MT台站紧凑一个数量级。我们目前的生产和组装的GEM为基础的跟踪站与欧洲核子研究中心和RD51合作，以及初始前端电子和读出系统的设计的细节。
First evidence of luminescence in a He/CF$_4$ gas mixture induced by non-ionizing electrons
气体电子倍增器（GEM）的光学读出提供了非常有趣的性能，并已被提出用于粒子物理学的不同应用。特别是，由于其在keV能量范围内的良好效率，它正在被开发用于低能量和罕见事件的研究，如暗物质搜索。到目前为止，光学方法利用了GEM通道中雪崩过程中产生的光。气体中的进一步发光可以通过由合适的电场加速的电子来诱导。CYGNO合作研究了这一过程，在大气压下，在He/CF $_4$（60/40）气体混合物中结合使用三重GEM结构和网格。结果表明，在电场约为11 kV/cm时，光子产生的平均自由程约为1.0 cm。
Studies on ion back-flow of Time Projection Chamber based on GEM and anode wire grid
在时间投影室（TPC）中广泛使用门控线以避免漂移体积中的离子回流（IBF）。阳极丝可以在高电压下提供稳定的增益，具有长寿命。然而，打开和关闭门控栅极（GG）导致死区时间，并且还限制了TPC的读出效率。气体电子倍增器（GEM）箔为TPC提供了连续读出的可能性，它可以在保持稳定增益的同时有效地抑制IBF。已经建立了包括两层GEM箔和阳极丝的原型室，以结合GEM和阳极丝的优点。利用Garfield++软件和有限元分析（FEA）方法，对电子和离子的传输过程进行了模拟，得到了离子吸收率、增益和IBF比等结果。将优化后的参数应用于原型室，测试了IBF等性能。两个GEM箔都在低电压（255V）下运行，而大部分增益由阳极线提供。测量结果表明，在有效增益约为2500，能量分辨率约为10%的情况下，双层GEM箔（交错）可以将IBF比抑制到约0.58%。
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。
First demonstration of VUV-photon detection in liquid xenon with THGEM and GEM-based Liquid Hole Multipliers
气泡辅助液体空穴倍增器（LHM）是最近引入的用于贵液时间投影室的检测概念。在该“局部双相”检测元件中，气泡被支撑在穿孔电极（例如，厚气体电子倍增器- THGEM或气体电子倍增器- GEM）。漂移通过空穴的电子在它们进入气泡时引起大的电致发光信号。在这项工作中，我们报告最近的结果THGEM和GEM电极涂有碘化铯和浸没在液体氙，允许-第一次-除了使用LHM的电离电子的初级VUV闪烁光子的检测。
Construction of a Gas Electron Multiplier (GEM) Detector for Medical Imaging
一个原型气体电子倍增器（GEM）探测器正在建设中的医疗成像目的。将尺寸为10 × 10 cm ^2的单个厚GEM组装在由有机玻璃制成的方形气密盒内。为了消除漂移场内部的气体，制造了两种类型的电压供应电路，并利用每个尺寸为4x8 mm^2的2x4焊盘阵列来收集雪崩电荷。初步测试结果表明，该电路产生的高压小电流比低压大电流供电电路的X射线信号计数率高。
Electron Drift and Longitudinal Diffusion in High Pressure Xenon-Helium Gas Mixtures
本文报道了在1-9巴和电场强度为50-300 V/cm的条件下，纯氙气和氙气-氦气混合气体中电子的漂移速度和纵向扩散系数的新测量结果。在纯氙中，我们发现所有$E/P$的漂移速度和扩散系数都与世界数据非常吻合。然而，一个更大的值的纵向扩散系数比理论预测被发现在低$E/P$在纯氙，低于范围内的减少领域通常探测TPC实验。在$E/P$稍大的氙-氦混合气体中观察到类似的效应。氙氦混合气体中的漂移速度在理论上得到了很好的预测。虽然氙氦混合物中的纵向扩散被发现是大于预期的，外推的基础上测得的纵向扩散系数表明，使用氦添加剂，以减少氙气中的横向扩散仍然是一个很有前途的前景。
Effect of relative humidity on the long-term operation of a single mask triple GEM chamber
用Ar/CO $_2$（体积比为70/30）混合气体，在连续流动模式下，对单掩模~（SM）三重气体电子倍增器（GEM）探测器的特性进行了研究。Fe $^{55}$ X射线源用于这项工作。从5.9 keV的X射线能谱的增益和能量分辨率进行了研究。在校正了温度和气压变化的影响后，研究了相对湿度对腔室增益和能量分辨率的影响。本文详细介绍了实验装置、测量方法和结果。
Negative ion Time Projection Chamber operation with SF$_{6}$ at nearly atmospheric pressure
我们提出的漂移速度和迁移率的一些创新的负离子气体混合物在近大气压的基础上SF $_{6}$作为电负性捕获剂和纯SF $_{6}$在不同的压力下，与NITEC检测器进行测量。NITEC是一种时间投影室，漂移距离为5 cm，由GEMPix读出，GEMPix是一种耦合到Quad-Timepix芯片的三层薄GEM，对55 $\times$和55 $μ$ m $^2$像素中每个像素上的沉积电荷直接敏感。我们的研究结果有助于扩大知识的创新使用SF $_{6}$作为负离子气体，并扩展到三重薄宝石负离子操作的可能性第一次。最重要的是，我们的研究结果显示了在610托下使用He：CF $_4$：SF $_{6}$进行负离子操作的可行性，为1巴下一代定向暗物质探测器打开了非常有趣的可能性。
GEM-based detectors for direct detection of low-mass WIMP, solar axions and narrow resonances (quarks)
本文综述并实验研究了基于无塑料绝缘体GEM和针状阳极的探测器，用于直接探测低质量WIMP、太阳轴子及窄pp共振，并首次测量了光电子云空间分布。
Development of Thin-Gap GEM-μRWELL Hybrid Detectors
针对倾斜入射和强磁场下MPGD空间分辨率严重下降的问题，本文研制薄气隙GEM-μRWELL混合探测器，将漂移区厚度从约3 mm减至1 mm以下，使空间分辨率从约400 μm提升至约140 μm。
Ion backflow studies with a triple-GEM stack with increasing hole pitch
自1997年发明以来，气体电子倍增器经历了非常一致的发展。他们的生产过程已经调整到这样一种方式，现在有可能生产面积为平方米的箔，可以在合理的增益下工作，在大面积上均匀，并在放电方面具有良好的稳定性。对于LHC的第三次运行，它们将在探测器进行重大升级后被纳入CMS和ALICE实验，确认这些结构适合于非常大的实验。在时间投影室的特殊情况下，离子回流和能量分辨率是必须解决的敏感问题，GEM已证明能够处理这两个问题。在这项工作中，一个堆栈的三个不同间距的GEM已被研究作为一个可能的未来的方法，用于离子回流抑制TPC和其他检测概念。利用这种方法，在Ar/CO2（90/10）混合气体中以~ 2000的增益工作的探测器在5.9 keV处实现了1%的离子回流，能量分辨率为12%。
Further studies of GEM performance in dense noble gases
我们进一步研究了单，双和三重气体电子倍增器（GEM）探测器在纯惰性气体在高压下，在1-10大气压的范围内的性能。我们证实，轻稀有气体，特别是He及其与Kr的混合物，具有最高的增益，达到10^6，并且具有不寻常的增益对压力的依赖性。详细研究了GEM数目、GEM孔径和间距对测量结果的影响。在他，雪崩引起的二次闪烁观察到在高增益，使用金属光阴极。这些结果在惰性气体雪崩机制和X射线、中子和低温粒子探测器领域具有重要意义。
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。
Micro Drift Chamber as a high resolution vertex detector for the DIRAC experiment
本文研究了微漂移室（MDC）技术在DIRAC谱仪上游部分作为高分辨率顶点探测器的可能实现。利用GARFIELD软件对MDC的不同布局进行了仿真。根据模拟结果，选择了最佳的燃烧室几何形状和气体混合物。制作了一个电池原型，并在不同的粒子通量，不同的气体压力和电子学阈值下测量了其特性。观测到的数据与MDC的预期坐标分辨率一起允许在包括DIRAC实验在内的不同应用领域中采用这种检测器。
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。
A novel technique for the measurement of the avalanche fluctuations of a GEM stack using a gating foil
我们发展了一种测量气体探测器雪崩涨落大小的新技术，该技术是利用为国际直线对撞机实验（ILD-TPC）中的时间投影室准备的门控装置（门控箔）实现的。除了门控功能之外，门控箔能够控制在气体放大之后检测到的漂移电子的平均分数。由脉冲UV激光器产生的电子-离子对的信号电荷宽度和形状（偏斜度）作为门控箔的传输速率的函数，可以用于确定单个电子的气体增益的相对方差。我们提出的测量原理和获得的结果，使用一堆气体电子倍增器（GEM）在Ar CF $_4$（3%）-异丁烷（2%）的气体混合物在大气压下操作。还讨论了雪崩涨落对ILD-TPC空间分辨率的影响。
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