High voltage scheme optimization for secondary discharge mitigation in GEM-based detectors
我们调查的高电压计划元素的稳定性的检测器的基础上，一个单一的$10\times10$ cm $^2$面积GEM的二次放电发生的影响。这些暴力事件对GEM探测器及其前端电子设备的完整性构成重大威胁，需要采取任何手段加以避免。对于一个单一的创业板设置，我们提出了一个详细的高电压计划，旨在防止二次放电。我们确定最佳值的保护电阻和寄生电容引入的电缆中使用的系统。本文的结果可为更复杂的多GEM探测器的优化设计提供指导。
2019-10-08 physics.ins-det
Discriminating cosmic muon and x-ray based on rising time using GEM detector
气体电子倍增器（GEM）探测器是近十年来用于宇宙μ子散射层析成像和中子成像的探测器。研制了有效读出面积为10 cm × 10 cm的三重GEM器件，并进行了基于上升时间的宇宙μ子和X射线鉴别实验。利用55Fe射线源对GEM探测器的能量分辨率进行了测试，证明GEM探测器具有良好的性能。完整的信号周期的分析允许得到上升时间和脉冲高度。实验结果表明，通过适当的上升时间阈值，可以区分宇宙μ子和X射线。
2015-12-06 physics.ins-det
Performance of the triple-GEM detector with optimized 2-D readout in high intensity hadron beam
多GEM探测器被认为是高强子背景实验中跟踪装置的理想选择。本文给出了三个GEM探测器在高强度π介子束流中的束流测试结果。探测器具有优化的二维读出，具有最小化的条带电容。这种优化允许效率平台的起始点下降到5000的增益。由强电离粒子引起的GEM放电的概率被测量为增益的函数：在20000的增益下，它相当于每个入射粒子10^（-11）。这样的值将确保探测器在LHC实验前区条件下的安全运行。
2001-10-19 physics.ins-det
Thick GEM versus thin GEM in two-phase argon avalanche detectors
考虑到厚GEM（THGEMs）在相干中微子-核散射、暗物质搜索和其他稀有事件实验中的潜在应用，在两相Ar雪崩探测器中比较了厚GEM和薄GEM的性能。该检测器包括一个1厘米厚的液体Ar层，然后是一个双THGEM或三倍GEM倍增器，在液相上方的饱和蒸气中操作。研究了三种类型的THGEM：由G10和Kevlar制成的THGEM和电阻电极（RETHGEM）。只有G10制造的THGEM在两相Ar中表现出稳定的性能，增益达到3000。成功地操作的两相氩雪崩探测器与薄或厚GEM倍增器被证明在低检测阈值，分别为4和20个初级电子。与三重GEM相比，双THGEM乘法器产生较慢的阳极信号;这允许应用脉冲形状分析以有效地抑制噪声信号。两个倍增器的噪声率进行了评估，在两相Ar;与20个电子的检测阈值和应用脉冲形状分析的噪声水平低至0.007赫兹每1平方厘米的有效面积达到。
2008-05-14 physics.ins-det
Progress in Developing Hybrid RPCs: GEM-like Detectors with Resistive Electrodes
我们最近开发了一种创新的光子和带电粒子探测器：一种类似GEM的气体放大结构，具有电阻电极，而不是常用的金属电极。这种新型探测器结合了GEM的最佳性能-在级联模式和淬火不良气体中工作的能力-以及RPC的最佳性能-防止火花。本文将简要回顾我们在这一方向上的最新成就，但主要重点将放在一种新的先进设计上，这种设计允许通过丝网印刷技术制造大面积探测器。建议的检测器，根据应用，可以操作在GEM模式（电子倍增通过孔只）或作为一个混合RPC与同时放大的漂移区和孔。这种新的探测器的可能的应用进行了讨论。
2008-05-18 physics.ins-det
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。
2017-08-07 physics.ins-det
Study of uniformity of characteristics over the surface for triple GEM detector
采用Fe_（55）强X射线源，Ar和CO_2按70/30的比例混合气体和常规NIM电子学，研究了三重GEM探测器的增益、能量分辨率和计数率在有效面积上的均匀性。文中给出了详细的测量方法和实验结果。
2018-07-13 physics.ins-det
A sealed ceramic GEM-based neutron detector
基于GEM的中子探测器在过去十年中蓬勃发展。然而，大多数GEM中子探测器都工作在流动气体模式下，由于大气压力和环境温度的动态变化，探测器的长期性能可能不稳定。本文介绍了中国空间中子源研制的灵敏面积为100 mm × 100 mm的密封陶瓷GEM中子探测器的性能，包括平台曲线、中子束流剖面、中子波长谱、空间分辨率等（FWHM：2.77 mm）、二维（2D）成像能力、中子探测效率和计数率不稳定性（相对标准偏差（RSD）：0.7%）。结果表明，该探测器在密封模式下具有良好的性能，可用于CSNS直接中子束流的测量。
2020-09-18 physics.ins-det
High-resolution tracking in a GEM-Emulsion detector
SHiP（Search for Hidden Particles）是欧洲核子研究中心（CERN）提出的一项束流收集实验，旨在观察与普通物质非常弱耦合的长寿命粒子，这些粒子主要产生于粲强子的衰变。SHiP的束流收集设施也是所有三种中微子的丰富工厂，因此在SHiP设备中预见了专用的中微子探测器。中微子探测器利用乳胶云室技术，采用模块化结构，交替使用目标单元的墙壁和电子探测器的平面，为事件提供时间戳。GEM探测器是这项任务的可能选择之一。本文报道了一种新型混合室在CERN的首次μ子束曝光的结果，这种混合室是由GEM室和乳胶探测器耦合而成的。由于乳胶检测器的测微精度，在有和没有磁场的两种配置中评估了GEM室的位置分辨率作为颗粒倾斜度的函数
2017-08-10 physics.ins-det
Stability tests performed on the triple GEM detector built using commercially manufactured GEM foils in India
气体电子倍增器（GEM）技术是基于薄的聚合物箔，两面覆有铜，并具有规则的孔矩阵。由于欧洲核子研究中心的生产能力有限，这些GEM箔现在也由Micropack Pvt. Ltd.一家位于印度的公司。为了深入了解使用Micropack箔片构建的探测器的行为，重要的是研究由于施加的电压以及入射粒子的通量而对这些箔片产生的各种长期和短期影响。本文研究了X射线在聚酰亚胺薄膜上产生的极化场对三重GEM探测器增益稳定性的影响。而且，将放大结构的尺寸减小到微观尺度导致空间电荷效应的快速减轻，这又有助于在非常高的入射通量下获得稳定的增益。我们报告的变化测量的有效增益在非常高的粒子通量的顺序$ \rm MHz/mm^2$
2019-08-08 physics.ins-det
Study of GEM-like detectors with resistive electrodes for RICH applications
我们已经开发出的原型的宝石类探测器与电阻电极被用作丰富的光电探测器配备碘化铯光电阴极。这些探测器的主要优点是其固有的火花保护和在许多气体（包括淬火不良的气体）中以高增益（~ 10 E5）工作的可能性，允许采用无窗配置，其中散热器气体也用于腔室中。本文介绍了电阻式GEM与CsI光电阴极组合探测器的量子效率、速率特性、长期稳定性等方面的系统研究结果。根据所获得的结果，我们认为这种新型探测器将是ALICE RICH探测器升级换代的一个有希望的候选者
2007-12-13 physics.ins-det
Electronics integration for the GE2/1 and ME0 GEM detector systems for the CMS Phase-2 Muon System Upgrade
大型强子对撞机目前正在进行高亮度升级，这将使瞬时亮度增加约五倍。因此，紧凑型μ子螺线管实验正在升级其μ子光谱仪，以应对前向区μ子通量的增加。最近进入批量生产阶段的GE 2/1三重气体电子倍增器探测器和处于后期原型制作阶段的ME 0三重GEM探测器系统正在进行电子集成。这些会议记录简要讨论了GE 2/1和ME 0探测器系统的前端电子设备，电子集成测试过程，以及CMS GEM协作组对这两个探测器系统的前端电子设备的未来计划。
2021-10-30 physics.ins-det
Spatial resolution studies using point spread function extraction in optically read out Micromegas and GEM detectors
利用SOLEIL同步辐射的聚焦X射线束提取Micromegas和GEM探测器的点扩散函数宽度，比较其空间分辨率，并探索通过束流扫描优化成像探测器性能的方法。
2024-07-22 physics.ins-det
Simulation of a fine grained GEM used in the PixiE Experiment
我们模拟了具有大密度倍增孔的GEM的性能。特别是在本说明中，我们完全模拟了PixiE实验中使用的GEM探测器。该探测器将用于测量天体物理源产生的X射线偏振，其优化至关重要。特别是，我们研究了增益的GEM和探测器内的电场的不同配置和不同的气体混合物的电荷的扩散。本研究旨在完成PixiE成像仪探测器的设计。
2005-08-23 physics.ins-det
Spherical GEMs for parallax-free detectors
我们开发了一种方法，使GEM箔的球形几何形状。本程序的测试和所得到的球形\textsc{gem}。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，这将消除用于检测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。该方法对于设计中可能的变化是廉价和灵活的。我们展示了先进的计划，使一个完全球形的三重GEM探测器，包括球形读出结构的原型。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。以前从未制造过完全球形的气体探测器。
2009-11-17 physics.ins-det
A GEM-based detector for detection and imaging sparks and flames
早些时候，我们已经开发并成功地测试了一个丰富的探测器原型组成的碘化铯涂层的三重创业板在气体冲洗模式在给定的工作中，这种探测器的一个完全不同的应用-消防安全-的修改版本。该探测器工作在密封模式下，与光学系统和窄带滤光片相结合。作为光敏元件，使用了涂有一薄层乙基二茂铁的CsI光电阴极。该探测器的灵敏度几乎是最好的商业火焰传感器的1000倍;它具有100倍的时间分辨率，可以确定火花或火焰出现的位置
2017-11-20 physics.ins-det
3D Simulation of Electron and Ion Transmission of GEM-based Detectors
时间投影室（TPC）已被选为几个高通量和高重复率实验的主要跟踪系统。这些包括正在进行的实验，如ALICE和未来的实验，如PANDA在FAIR和ILC。在采用气体电子倍增器（GEM）作为ALICE-TPC升级版的气体放大级时，开展了不同的$\mathrm{R}\&\mathrm{D}$活动。通过这些活动确定了低离子反馈的要求。低离子反馈使空间电荷引起的失真最小化，并保持探测器增益和能量分辨率的必要值。在目前的工作中，加菲尔德模拟框架已被用来研究发生在单，三，四GEM探测器的相关物理过程。本文研究了由不同孔距的箔片组成的四重GEM在不同电磁场配置下的离子回流和电子传输（ALICE TPC的投影解）。最后提出了一种新的三重GEM探测器配置，具有低离子回流分数和良好的电子传输特性，作为一个更简单的GEM为基础的替代方案，适合未来的对撞机实验的TPC。
2017-10-02 physics.ins-det
Production and characterization of random electrode sectorization in GEM foils
本研究针对三重GEM探测器传统分割技术制造难、易有误差的问题，提出随机孔分割技术，经测试验证其可限制扇区间效率损失，是大面积探测器GEM箔制造的可行替代方案。
2023-05-26 physics.ins-det
Imaging of high-Z material for nuclear contraband detection with a minimal prototype of a Muon Tomography station based on GEM detectors
μ子层析成像技术是一种基于测量大气宇宙线μ子在物质中多次散射的方法，可用于探测货物或交通工具中高屏蔽的高Z放射性物质（U、Pu）。该技术利用宇宙射线μ子在物质中的偏转，对探测体积内的高Z材料进行断层成像。μ子断层摄影站（MTS）需要具有高空间分辨率的位置敏感探测器，以最佳跟踪入射和射出的宇宙射线μ子。微图案气体检测器（MPGD）技术，例如气体电子倍增器（GEM）检测器是该应用的优秀候选者。我们已经建立并运行了一个最小的MTS原型的基础上，30厘米\times 30厘米GEM探测器探测目标与各种Z值内的MTS体积。我们报告了第一次成功的检测和成像的中等Z和高Z目标的小体积（~0.03升）使用GEM为基础的μ子断层扫描。
2010-07-01 physics.ins-det
High pressure operation of the triple-GEM detector in pure Ne, Ar and Xe
本文研究了三重GEM探测器在纯惰性气体Ne、Ar和N2中，在1 ~ 10个大气压范围内的性能。在Ar和Ar气中，探测器的最大可获得增益在压力超过3个大气压时突然下降。相反，发现Ne的最大增益随压力增加，在7个大气压下达到100，000的值。所获得的结果对于开发用于太阳中微子和暗物质搜索的惰性气体基低温粒子探测器特别有意义。
2001-03-28 physics.ins-det
Study on the novel neutron-to-proton concept for improving the detection efficiency of triple GEM based fast neutron detector
介绍了一种基于三重气体电子倍增器（GEM）探测器的高效率快中子探测器样机，该探测器与一种新型的多层高密度聚乙烯（HDPE）作为中子-质子转换器相耦合，以提高中子探测效率。首先，利用$^{55}$ Fe X射线源对研制的三重GEM探测器进行了有效增益和能量分辨率的测试，以确保其具有良好的性能。获得的有效增益和能量分辨率分别为5.0 $\times$、10 $^{4}$和19.2%左右。其次，将新型的多层HDPE转换器与三重GEM探测器的阴极耦合，使其成为高效的快中子探测器。当转换器层数为38时，其有效中子响应比传统单层转换技术提高了4倍。
2014-03-14 physics.ins-det
Study of measuring methods on spatial resolution of a GEM imaging detector
分析了GEM成像探测器固有空间分辨率常用测量方法的局限性。通过理论分析和实验验证，改进了常用方法，避免了这些局限性。利用这些改进的方法，获得了更精确的固有空间分辨率测量。
2011-08-12 physics.ins-det
Rate capability of large-area triple-GEM detectors and new foil design for the innermost station, ME0, of the CMS endcap muon system
为了将CMS μ子谱仪的接受范围扩展到区域2.4 $<|η|<$ 2.8，计划在CMS第2阶段升级中使用形成ME 0站的三个GEM室的堆栈。这些大面积微模式气体探测器必须在具有挑战性的环境中工作，预期背景粒子通量高达150 kHz/cm $^2$。与传统的非电阻性气体检测器不同，这种三重GEM检测器的速率能力不受空间电荷效应的限制，而是受由于流过电阻性保护电路（作为放电猝灭器引入）的雪崩感应电流引起的腔室电极上的电压降的限制。我们提出了一个大面积的三重GEM探测器的辐照研究与中等通量，以获得高的综合命中率。结果表明，下降高达40%的标称检测器气体增益，这将导致跟踪效率的严重损失。我们讨论了可能的缓解策略，导致一个新的设计的创业板箔电极分割在径向方向上，而不是“传统的”横向分割。新设计的优点包括跨不同扇区的均匀命中率、无需电压补偿的增益-损耗最小化以及检测器增益与背景通量形状的独立性。
2022-01-22 physics.ins-det
Effect of hole geometry on charge sharing and other parameters in GEM-based detectors
本文通过数值模拟研究单层、双层和三层 GEM 探测器中孔几何形状对电荷共享、效率、增益及雪崩—流光模式转变的影响，并与实验数据对比。
2024-03-05 physics.ins-det
Characterization of a triple-GEM position sensitive detector for X-ray fluorescence imaging
在这项工作中，我们的特点是X射线位置敏感气体探测器的气体电子倍增器（GEM）的三层堆栈的基础上。读出电路被划分为256条为每个维度和使用电阻链互连的条带，我们能够重建的辐射相互作用点的电阻电荷划分。该探测器在Ar/CO $_2$（90/10）大气压下工作时，增益大于$10^4$，能量分辨率为15.28%（FWHM），位置分辨率为1.2mm。
2019-04-17 physics.ins-det
A fast spatial resolution optimizing method for track-ion using a GEM detector based on the time information
本文提出了一种GEM探测器中入射离子的快速顶点重构方法。受时间投影室（TPC）的启发，采用了来自前端电子设备（FEE）的连续信号样本的时间信息。为了证明该方法，进行了涉及具有APV-25 FEE的2D读出THGEM探测器的实验。与一个实验相关的参数在分析中，所提出的方法导致的空间分辨率为0.45毫米，相比之下，从传统的重心方法的相同数量的9.10毫米。
2018-08-12 physics.ins-det
Triple GEM Detectors for the Forward Tracker in STAR
在RHIC中通过宇称破坏W玻色子产生质子的味分离自旋结构的未来测量需要升级STAR探测器的前向跟踪系统。这一升级将允许重建衰变的W玻色子产生的电子和正电子的电荷符号。基于使用由Tech-Etch Inc.生产的GEM箔的六个大面积三重GEM盘的设计。已经成为提供必要的跟踪精度的具有成本效益的解决方案。我们报告的第一个结果，从光束测试的三个测试探测器使用技术蚀刻生产的创业板箔和激光蚀刻的二维条读出。探测器工作稳定、效率高，空间分辨率达到70 μ m以上，超过了前向跟踪升级的要求。还详细研究了粒子入射角对探测器空间分辨率的影响。
2007-11-23 physics.ins-det
Development of a two-dimensional imaging GEM detector using the resistive anode readout method with $6\times6$ cells
本文报道了电阻阳极读出法在二维成像GEM探测器上的应用。电阻阳极由$6\times6$电池组成，电池尺寸为$6~\mathrm{mm}\times6~\mathrm{mm}$。新的电子和DAQ系统用于处理来自49个读出通道的信号。该探测器已在8 keV X射线管上进行了测试。探测器的空间分辨率约为$103.46~\mathrm{μm}$，探测器响应部分约为$66.41~\mathrm{μm}$。探测器的非线性小于$1.5\%$。也实现了相当好的二维成像能力。该探测器的性能显示了电阻阳极读出方法在大读出面积成像探测器中的应用前景。
2016-09-05 physics.ins-det
Detection and Imaging of High-Z Materials with a Muon Tomography Station Using GEM Detectors
基于大气宇宙线μ子多次散射测量的μ子层析成像是一种很有前途的探测和成像技术，用于探测和成像高屏蔽的高Z核材料，如浓缩铀。这种技术可以补充目前在国际边界和港口部署的标准辐射探测门户，这些门户对高度屏蔽的核材料不太敏感。我们使用$2\times 2 \times 2 mm^3$体素在3D中对小目标进行成像，该体素具有最小μ子断层扫描站原型，该原型使用气体电子倍增器（GEM）探测器在2D中读取μ子，x-y微带间距为400微米。通过初步的电子设备，GEM探测器在两个维度上都实现了130微米的空间分辨率。在下一个基于GEM的原型站中，我们计划探测约27升的有效体积。我们目前的第一个结果读出所有1536微带的$30 \times 30 cm^2$ GEM探测器的下一个μ子断层扫描原型与最终的前端电子和DAQ系统。这构成了RD 51合作最近专门为微图案气体探测器开发的可扩展读出系统（SRS）的第一个全尺寸实现。设计的SRS和第一性能结果时读出GEM探测器。
2010-11-16 physics.ins-det
A New GEM-like Imaging Detector with Electrodes Coated with Resistive Layers
我们已经开发和测试了几个原型的GEM类探测器的电极涂有电阻层：CuO或CrO。这些检测器可以在接近10 E5的增益下稳定工作，并且非常鲁棒。我们发现，这些探测器的阴极可以被CsI层覆盖，并且以这种方式，探测器对UV光子获得高效率。我们还证明了这样的探测器可以稳定地工作在级联模式和高的总增益（~ 10 E6）是可达到的。这在多个领域中打开了应用，例如在RICH或惰性液体TPC中。这些设备的紫外光子探测在室温和低温下的第一个应用程序的结果。
2006-12-17 physics.ins-det
The Super-FRS GEM-TPC prototype development - TDR
本文档包含Super-FRS的光束诊断组件跟踪探测器的预设计。GEM-TPC探测器已被建议作为合适的跟踪探测器的离子/碎片束产生的飞行中分离器超级FRS正在建设中的FAIR设施。该探测器概念结合了充气探测器中两种广泛使用的方法，即时间投影室（TPC）和气体电子倍增（GEM）。三代探测器（原型）已在2011年、2012年和2014年使用相对论离子束在GSI进行了测试。由于Super-FRS的高分辨率消色差模式，高度均匀的传输跟踪探测器对于标记离子/碎片束的动量至关重要。它们必须能够提供关于（水平和垂直）偏离标称束流光学的精确信息，同时在逐个事件的基础上使用缓慢提取的束流，以便明确地识别碎片。主要要求是水平和垂直的最大有效面积为（380 x80）mm 2，位置分辨率< 1 mm，最大速率能力为1 MHz，动态范围约为600 fC。沿Super-FRS光束线需要大约32个在真空中工作的跟踪探测器。
2019-06-26 physics.ins-det
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。
2009-11-17 physics.ins-det
First Measurements with New High-Resolution Gadolinium-GEM Neutron Detectors
欧洲SpectroSource仪器，如大分子衍射仪NMX，需要出色的中子探测效率，高速率能力，时间分辨率和前所未有的空间分辨率，在入射中子的宽角度范围内达到几百微米。对于这些仪器，固体转换器与微模式气体检测器（MPGD）相结合是一个很有前途的选择。在挪威IFE研究堆上，用冷中子束对带有钆转换器的GEM探测器进行了测试。μTPC分析在$^{10}$ B转换器的情况下被证明可以提高空间分辨率，该分析被扩展到基于钆的探测器。首次成功地运行了Gd-GEM探测器，在波长为2 μ m处测得效率为11.8%，位置分辨率优于250 μm。
2016-05-02 physics.ins-det
The Qualification of GEM detector and its application to Imaging
气体电子倍增器（GEM）是一种新型的年龄探测器，它可以处理高通量的粒子。GEM箔由50 $μ$ m高绝缘箔（Kapton/Apical）制成，两面涂有5 $μ$ m铜层，并带有特定形状的孔网络，是这些探测器的主要组件。欧洲核研究中心（CERN）一直是GEM箔的唯一供应商，直到最近，其他几家公司开始根据CERN的技术转让（TOT）协议制造GEM箔。Techtra是欧洲的一家这样的公司，它获得了使用CERN开发的技术的权利，以便生产商业上可行的GEM箔。Micropack Pvt. Ltd.是印度另一家成功生产高质量GEM箔的公司。由于孔的微观结构及其对内部电场的依赖性，研究孔的缺陷和均匀性以及环境条件下箔的电性能变得至关重要。在这项工作中，我们正在报告的Techtra GEM箔的测试条件。我们报告的发展成本效益和有效的技术来研究创业板箔孔的几何形状，分布和缺陷。我们还报告了这些箔的电性能，如漏电流，稳定性和放电。在探测器级，我们描述了高电压（HV）的响应，增益，均匀性和稳定性。GEM已被提议具有更广泛的应用，因此我们进行了可行性研究，以利用这些成像。我们用X射线照射各种不同密度的物体，并重建图像。重建的图像显示了不同密度的材料之间的良好区别，这在医学成像或货物成像等各种应用中非常有用。
2022-03-17 physics.ins-det
Performance of a large size triple GEM detector at high particle rate for CBM Experiment at FAIR
在FAIR的CBM实验中，双μ子将由μ子室（MUCH）检测，该μ子室由不同宽度的分段吸收体和夹在吸收体对之间的跟踪室组成。在该固定靶重离子碰撞实验中，在$10~MHz$的最高相互作用速率下操作用于$Au+Au$碰撞，在其内径环中的第一个MUCH探测器站将面对$1~MHz/cm^2$的粒子速率之后。为了在如此高的粒子密度下运行，已为MUCH的前两个台站选择了基于GEM技术的探测器。我们早些时候已经报道了几个小尺寸的GEM探测器原型在VECC用于在MUCH的性能。在这项工作中，我们报告了一个大型GEM室原型测试质子束的动量$2.36~GeV/c$在COSY-Jüelich德国。使用在自触发模式下操作的nXYTER ASIC读出检测器。在$ΔV_{GEM}~=~375.2~V$下实现了比$96\%$更高的效率。当测试到最大速率$2.8~MHz/cm^2$时，已发现效率随进入质子速率的变化在$2\%$内变化。发现增益在高粒子速率下稳定，最大变化为$\sim~9\%$。
2016-06-02 physics.ins-det
GEMs with Double Layred Micropattern Electrodes and their Applications
我们已经开发和测试了几种新的设计的GEM探测器与微电子技术制造的微图案电极。在一种设计中，检测器电极的内层由薄金属条组成，外层由通过丝网印刷技术制造的电阻网格制成。在其他设计中，电极由HV通过丝网印刷技术制造的微电阻器馈送的金属条制成。由于这些特点，新的探测器有几个重要的优势，传统的宝石或普通厚宝石。例如，电阻网格（在第一种设计中）和丝网印刷电阻器（在其他设计中）在放电的情况下限制电流，使这些检测器具有固有的火花保护。我们将在这里描述我们的测试与光敏版本的这些探测器（涂有碘化铯层）和努力实现它们在几个应用程序。特别是，我们将把重点放在我们的活动，对爱丽丝丰富的探测器升级和测试的简化原型的低温暗物质探测器。
2008-11-25 physics.ins-det
Study of stability of gain and energy resolution for GEM detector in high rate operation
本文研究了三重GEM探测器的增益稳定性和能量分辨率，在高速率X射线连续辐照下，采用氩气和CO $_2$（70/30）预混气体和常规NIM电子学。强Fe $^{55}$ X射线源用于本研究。本研究的新颖之处在于，对于稳定性试验，使用相同的源照射GEM室并监测光谱。辐射不是准直到一个点，而是暴露在更大的区域。研究了温度和压力对这些参数的影响。文中给出了详细的测量方法和首次试验结果。
2018-04-09 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
Low-mass GEM detector with radial zigzag readout strips for forward tracking at the EIC
我们目前的设计和建造的大型低质量三GEM探测器原型的前向跟踪在未来的电子离子对撞机。在这种环境中，前向和后向轨道的多次散射必须最小化，以便电子轨道可以干净地匹配到量热计簇，并且强子轨道可以有效地种子RICH环重建用于粒子识别。因此，前向跟踪探测器的材料预算是至关重要的。探测器的结构建立在CMS为μ子端盖GEM升级开创的机械箔拉伸和组装技术的基础上。作为一项创新，该探测器在薄的大箔上而不是PCB上实现漂移和读出电极。这些箔与单个堆叠中的三个GEM箔一起机械拉伸。这将有效区域中的总探测器材料的辐射长度从超过4%减少到低于0.6%，减少了七倍。它还旨在提高整个检测器的漂移和感应间隙尺寸的均匀性，从而提高信号响应的均匀性。由碳纤维复合材料定制的薄外框从拉伸的箔堆叠中吸收张力，并提供检测器刚性，同时保持检测器质量较低。气体体积用薄的镀铝聚酰亚胺箔封闭。梯形探测器覆盖30.1度的方位角和8 cm至90 cm的半径。它是用径向锯齿形条带读出的，其外径为1.37 mrad，内径为4.14 mrad，这减少了所需电子通道的数量和相关成本，同时保持了良好的空间分辨率。所有前端读出电子器件都位于梯形外半径处远离有源区的位置。
2017-11-14 physics.ins-det
Development of a triple GEM UV-photon detector operated in pure CF4 for the PHENIX experiment
与三重GEM探测器在纯CF 4与不反射CsI光电阴极操作所获得的结果。探测器在稳定模式下工作，增益高达10^4。当总电荷超过~ 4 × 10^6 e时，偏离指数增长开始发展，导致当总电荷为~ 2 × 10^7 e时增益饱和，并使结构相对稳定地抵抗放电。在阳极处的总累积电荷约为10 mC/cm^2后，在GEM箔中未观察到老化效应。到反射光电阴极的离子回流电流与到阳极的电子电流相当。然而，在总离子回流电荷约为7 mC/cm^2时，没有观察到碘化铯光电阴极的显著退化。
2003-08-31 physics.ins-det
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。
2017-08-03 physics.ins-det
TPC Performance in Magnetic Fields with GEM and Pad Readout
一种新型的带电粒子跟踪装置，一个高精度的时间投影室与气体电子倍增器和垫读出，是一个领先的候选人作为中央跟踪器的实验在国际直线对撞机。为了表征这样的系统的性能，一个小TPC已在磁场内运行，测量宇宙射线和激光轨迹。良好的跟踪分辨率和两个粒子的分离，足够的大规模ILC中央跟踪器，实现。
2005-09-07 physics.ins-det
Developments and the preliminary tests of Resistive GEMs manufactured by a screen printing technology
我们报告了有前途的初步结果，获得了新的连续电极GEM（RETGEM）探测器制造，首次使用丝网印刷技术。这些新的探测器允许一个达到气体增益几乎一样高，与普通的GEM类探测器与金属电极;然而，由于其电极的高电阻率的RETGEM，与普通的孔型探测器相比，具有完全火花保护的优势。我们发现，RETGEMs可以在惰性气体和其他严重淬灭的气体中稳定和高增益地工作，例如惰性气体与空气的混合物和纯空气;因此，广泛的实际应用，包括剂量测定和危险气体的检测，是可以预见的。为了促进对RETGEM技术的更好理解，用金属电极厚GEM完成了一些比较研究。这些新的RETGEM的主要好处是，丝网印刷技术很容易被许多研究实验室使用。这种可访问性鼓励了制造这些GEM类探测器的可能性，其电极电阻率容易针对特定的实验或实际应用进行优化。
2007-08-17 physics.ins-det
Discharge probability studies with multi-GEM detectors for the ALICE TPC Upgrade
大型时间投影室（TPC）是欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）ALICE实验中跟踪和识别带电粒子的主要装置。在2019-2020年的第二次长时间关闭之后，LHC将以高达50 kHz的相互作用速率提供Pb束碰撞，这大约是TPC目前读出速率的50倍。为了充分利用LHC的潜力，TPC读出室将升级为气体电子倍增器（GEM）技术。为了确保升级后的腔室在恶劣的LHC环境中的稳定行为，启动了一项专门的研发计划，以优化GEM堆的几何形状及其在放电方面的高压配置。我们总结了用高度电离α粒子照射的3-和4-GEM原型进行的放电概率测量。
2018-07-09 physics.ins-det
A GEM Detector System for an Upgrade of the High-eta Muon Endcap Stations GE1/1 + ME1/1 in CMS
基于CMS升级研发建议RD10.02，我们描述了CMS的LS 2 GEM项目的动机和主要特点，并建议在CMS的前向μ子系统中增加一个完整的GE 1/12探测器站，包括气体电子倍增器（GEM）室。目前现有的前向μ介子探测器的局限性时，在越来越高的光度预期LS 1后的操作，随后由一个GE 1/1站实现的预期性能改进的简要说明。第二部分介绍了探测器系统，然后概述了电子和相关服务，包括讨论项目的时间表和成本。介绍了在LS 1上安装前体演示器的计划。本提案旨在作为详细文件CMS-IN-2012-023的简明后续文件。如果获得批准，随后应提交详细的技术设计报告。
2012-11-30 physics.ins-det
Resolution Studies of GEM/Timepix Detector with 5 GeV electrons
这一贡献调查的TPC读出与高度像素化的CMOS ASIC，这是一个选项的ILC的带电粒子跟踪的原型。将三重GEM叠层与TimePix和MediPix 2芯片（像素尺寸为55 $\times$ 55 $μm^2$）连接，并且用5GeV电子研究其读出特性。利用不同的聚类算法，将聚类中心重构的空间分辨率确定为漂移距离的函数，并与Monte Carlo预测进行比较。
2007-09-18 physics.ins-det
Demonstration of Gd-GEM detector design for neutron macromolecular crystallography applications
本研究针对欧洲散裂源NMX衍射仪的探测器需求，研发了带天然钆转换体的三层GEM探测器原型，经两处中子装置测试验证其点扩展函数、效率等指标符合要求，可用于中子大分子晶体学研究。
2023-03-16 physics.ins-det
GEM-based beam profile monitors for the antiproton decelerator
欧洲核子研究中心（CERN）反质子减速器（AD）的束流剖面测量是基于具有二维读出结构的单个气体电子倍增器（GEM）。该探测器非常轻，约为0.4%X0，符合反质子低能量（5.3 MeV）的要求。这克服了以前遇到的问题与多丝正比室（MWPC）用于相同的目的，其中光束与检测器的相互作用严重影响所获得的配置文件。2010年下半年安装了一个原型并成功进行了测试，目前在ASACUSA和AEGIS光束线上安装了另外五个探测器。我们将提供探测器的详细描述，并讨论所获得的结果。这些探测器在AD中的成功使得基于GEM的探测器有可能成为CERN所有实验区域中束流剖面监测器升级的候选者。目前使用的各种类型的MWPC正在老化，并且越来越难以维护。
2011-11-15 physics.ins-det
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
Quality control of GEM detectors using scintillation techniques
在未来的高亮度对撞机中，预计将使用大量的这种气体探测器，在制造阶段对微结构进行无损质量控制是一个重要问题。在这项工作中，我们报告使用的闪烁光发射的雪崩在GEM通道检查箔中的缺陷。测试系统的描述和数据的几种气体混合物的相对效率。分析了用低噪声CCD系统获得的箔图像，并与用高放大率工业检测系统获得的光学图像进行了比较。这种测试方法的有效性建立和可能的扩展其使用进行了讨论。
1999-07-17 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
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
