3.铜箔腐蚀.刻胶结构作为阻挡结构.ppt

强子物理研究和 GEM膜的研制探索 李笑梅 中国原子能科学研究院 核数据重点实验室 2012.12 JLab 12 GeV Upgrade Project Upgrade is designed to build on existing facility: vast majority of accelerator and experimental equipment have continued use New Hall Add arc Enhanced capabilities in existing Halls Add 5 cryomodules Add 5 cryomodules 20 cryomodules 20 cryomodules Scope of the project includes: Doubling the accelerator beam energy New experimental Hall and beamline Upgrades to existing Experimental Halls Maintain capability to deliver lower pass beam energies: 2.2, 4.4, 6.6…. Upgrade arc magnets and supplies CHL upgrade Solenoid detector for SIDIS at 11 GeVExperiment E12-10-006 （JLab 12GeV Upgrade) two spokespersons SoLID Collaborators From China 三明治结构。 双锥孔：微孔形状决定微孔中电场的分布。微孔分布、孔径和间距将直接影响进入GEM通道的一次电子数目。 两边加电压后，会形成偶极子场，会把漂移电极和读出电极间的电场线收集到孔内。 孔内实现雪崩放大，孔外漂移。 GEM膜结构 Kapton膜很好的机械、物理和化学性能，不会熔化，不会燃烧，很好的柔韧性 . 杜邦公司 Kapton PI膜 Ube工业公司 Upilex PI膜 规格不同 70 μm 140 μm GEM膜结构 1.Kapton膜双面镀铜. 1.热压方法将铜箔压在Kapton膜上下表面. 2.真空热蒸发法镀上5-10μm后的铜箔. 2.掩膜板制作、涂胶和光刻 拉胶方法，通过控制拉出速度控制光刻胶膜厚度. 303负性光刻胶 将掩膜版对准后覆盖在涂完胶的Kapton膜上， 上下两侧同时曝光，然后在经过显影，. 3.铜箔腐蚀. 刻胶结构作为阻挡结构，化学腐蚀方法，30% FeCl3. 通过控制腐蚀时间来控制腐蚀厚度. 4.Kapton膜孔腐蚀. 整个流程中最重要的一环：干法腐蚀，湿法腐蚀 工艺流程 GEM膜制作工艺流程 50μm Kapton 两侧各5μm 铜层 涂胶，掩膜和紫外曝光 铜箔腐蚀 Kapton腐蚀 二次掩膜 铜箔腐蚀，清洗 GEM技术使用许可证的签署和 GEM膜研制洁净间的建设 After half year negotiation, CIAE has signed officially the LICENSE AGREEMENT FOR MANUFACTURING AND COMMERCIALISATION OF GEM FOILS AND GEM-BASED PRODUCTS with CERN, and will get full technology support from CERN. 1.两面镀铜的 Kapton 膜 可以从CERN直接购买 2.掩膜板制作、涂胶和光刻 联合PCB工厂，已经可以制作孔径 50微米掩膜板；但涂胶工艺还需 改进，涂胶工艺直接影响光刻效果。 3. 铜膜蚀刻 存在一些问题，主要是酸刻环境污染大，对人体有害。 4. Kapton 膜蚀刻 可以在我们建立的GEM研制实验 室洁净间(千级）内完成，原子能院有几十年核孔膜经验。 GEM膜研制的探索 Mask plate of CIAE 50um diameter Mask plate of CERN 60um diameter Building Collaboration with a PCB Factory Laminator Photoetching machine Etching machine The PCB factory