01气体探测器.pdf

新型气体探测器及其进展 宋玉收 核科学与技术学院 1 引言 现在，尽管各种各种探测器种类繁多、性能 优良。尤其是近年来随着材料科学的发展， 半导体、闪烁体探测器因为其携带方便、维 护简单等优点，在工农业生产和科研领域的 应用越来越广泛。气体探测器具有制作简单、 成本低廉、技术成熟、抗辐射能力强、可以 直接获得较大输出信号等优点，在核物理和 高能物理领域仍然是一种不可替代的探测器。 2 目标 •粒子物理与核物理的发展对气体探测器的需 求 •现有和正在研制的气体探测器的优点和不足 •当今气体探测器的设计发展趋势 •了解大型实验室大型谱仪上的常见新型气体 探测器 3 传统气体探测器的不足和 科技发展的新需求 普遍采用“丝”（如：MWPC、DC等）作为电 极，丝距决定位置分辨。但是丝距不可能无限制 的变小（加工难度、均匀性等问题）。 为了研究更深入的物理内容和实现特殊的应用， 需要更高的位置分辨。 4 计数率限制~10 /smm (MWPC)。 10 2 核物理领域的次级束很容易达到10 /cm s,高 20~30 2 能物理的产物计数率更高达10 /cm s以上。 4 增益与噪声水平、运行稳定性的矛盾，及使用寿命 的问题。 大型的谱仪（如：CMS、ALTLAS、BESIII等） 的探测器一旦装机很难更换。 5 6 另外，大型谱仪或宇宙射线观测站（如：西藏羊八井）需要大规 模（万平方米）廉价、高效、易于维持的粒子探测器 7 在新型探测器学习之前 … 8 常见新型气体探测器举例 •顶点和中心径迹探测器（高计数容限） •微条气体室MSGC (micro-strip gas chamber ) •微结构探测器MPD (micro-pa ern detector) •电子倍增器GEM (gas electron multiplier) •微网气体探测器MICROMEGAS (MicroMEsh GAseous Structure ) •多漂移单元模块MDM (multi-drift module) •稻草管室STC (straw tube chamber) •大面积气体室 •阴极条室CS