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
Progress with Xenon Liquid Hole Multipliers
气泡辅助液体空穴倍增器（LHM）是近年来提出的一种在贵液时间投影室中联合探测电离电子和初级闪烁光子的概念。LHM包括浸没在液体中的穿孔微图案电极（例如，厚气体电子倍增器（Thick Gas Electron Multiplier）- THGEM或气体电子倍增器（Gas Electron Multiplier）- GEM），其中惰性气体的气泡支撑在下面。从碘化铯光电阴极中提取的电离电子和双折射诱导的光电子漂移通过电极的孔，并在气泡中诱导电致发光（EL）信号;这些信号由位于电极下方的光子探测器记录。我们提出了最近的结果在LHM的发展，比较不同的电极电离和光子诱导的电子的响应。
2017-07-31 physics.ins-det
Bubble dynamics in Liquid Hole Multipliers
在为贵液辐射探测器而开发的气泡辅助液孔倍增器（LHM）中，气泡的稳定性和液-气界面的机电特性对探测器的性能起着决定性的作用。提出了一个模型，以评估气泡的静力平衡配置的穿孔电极浸没在液体中。第一次在LAr中光学观察到气泡;研究了它们与不同材料表面接触的特性。这允许调查的气泡电动力学通过数值模拟，它表明，电场作为一个额外的压力项上的气泡弯月面。在STP条件下，在水中和硅油中使用X射线显微CT成功验证了液-气界面的预测。所提出的模型和本研究的结果是理解和优化基于LHM的贵液探测器的参数的重要里程碑。
2021-07-26 physics.ins-det
Cryogenic avalanche detectors based on gas electron multipliers
我们研究了基于气体电子倍增器（GEMs）的电离辐射气体和两相（液-气）低温探测器的性能，并在纯惰性气体中以雪崩模式运行。利用三重GEM倍增器系统地研究了He、Ar和Kr气体在低温下的放大效应。在120-300 K温度范围内，这些气体的增益都很高，超过10^4。在两相模式下，饱和氪蒸气中出现了稳定的电子雪崩。这些结果对于理解低温下电子雪崩的基本机制和低温粒子探测器，特别是暗物质和太阳中微子探测器的应用是相关的。
2004-03-11 physics.ins-det
First demonstration of a bubble-assisted Liquid Hole Multiplier operation in liquid argon
我们证明，时间，气泡辅助液孔倍增器（LHM）在液氩中的操作。LHM对辐射诱导电离电子和初级闪烁光子都敏感，由浸没在惰性液体中的穿孔电极组成，下面捕获稳定的气泡。沉积在液体中的电子或从电极表面上的光电阴极发射的微膨胀诱导的光电子被收集到空穴中;在穿过液体-气体界面后，它们在气泡内诱导电致发光。经过验证，在以前的作品中的LHM概念在液态氙，我们在这里提供第一个初步的结果，其操作在液态氩。我们证明了厚气体电子倍增器（THGEM）电极下的气泡遏制，并提供检测器对α粒子的响应，记录与SiPM -在电致发光和适度的气体倍增;成像能力也得到了证明。
2019-09-26 physics.ins-det
Triple GEM operation in compressed He and Kr
我们研究了三重GEM（气体电子倍增器）检测器在纯稀有气体He和Kr在高压下，从1到15个大气压变化的性能。在这些气体中的操作进行比较，最近研究的Ne，Ar和氘。结果表明，轻稀有气体He和Ne具有优越的性能：最高增益，接近10^5，并且增益对压力的依赖性不寻常。特别是，在He和Ne中的最大增益不随压力而降低，与Ar，Kr和Ar相反。这些结果对于理解惰性气体中电子雪崩的基本机制以及在低温粒子探测器、X射线成像和中子探测器中的应用具有重要意义。
2002-08-05 physics.ins-det
Gain limits of a Thick GEM in high-purity Ne, Ar and Xe
本文研究了厚气电子倍增器（THGEM）雪崩电荷增益与填充气体Ne、Ar和Ar纯度的关系。在标准条件（大气压，室温）下用α粒子测量的增益，在用非蒸发吸气剂净化的气体中被发现大大下降。另一方面，少量的N2混合物的惰性气体导致高可达到的增益。这些结果在惰性气体中气体雪崩探测器的操作中具有普遍意义，特别是对于稀有事件的两相低温探测器。
2010-01-26 physics.ins-det
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。
2002-11-25 hep-ex 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
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
First Imaging Results of a Bubble-assisted Liquid Hole Multiplier with SiPM readout in Liquid Xenon
首次给出了液体空穴倍增器（LHM）与四极硅光电倍增器（SiPM）阵列耦合后在液体氙中的成像结果。由5.5 MeV α粒子沉积在惰性液体中的电离电子被收集到厚气体电子倍增器（THGEM）电极的孔中，该电极具有被捕获在下面的氙气气泡。它们通过液-气界面漂移，在气泡内引起电致发光。由此产生的光子用Hamamatsu VUV 4 quad-SiPM阵列检测-提供具有6.6%的仅电荷RMS分辨率的沉积能量。图像重建分辨率估计为~200 um（RMS）。
2019-01-14 hep-ex physics.ins-det
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。
2016-03-24 astro-ph.IM 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
First studies on cascaded dual-phase liquid hole-multipliers in xenon
针对液态时间投影室放大挑战，提出无气泡级联双相液态孔倍增器结构，将涂CsI电极置于液-气界面下方，使光子探测效率代理指标提升超5倍，为探测器性能改进提供新方向。
2024-09-23 astro-ph.IM hep-ex 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
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
Studies of THGEM-based detector at low-pressure Hydrogen/Deuterium, for AT-TPC applications
我们研究了单和双厚度气体电子倍增器（THGEM）探测器在100-450托范围内的低压纯氢和氘中的性能。研究了单、双级联探测器中压强对最大增益、离子回流和长期增益稳定性的影响。特别是，人们发现，在200托及以上的压力下，单光电子雪崩的最大增益可以达到10^4以上;在较低的压力下，雪崩引起的二次效应将增益限制在103左右。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领域中有源靶时间投影室（TPC）的THGEM端盖读出的应用具有重要意义。
2015-11-18 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
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
