新型M-THGEM結構探測器的蒙特卡羅模擬研究

摘要：新型多層厚型氣體電子倍增器(Multi-layers THick Gas Electron Multiplier,M-THGEM)和傳統THGEM(厚型氣體電子倍增器)相比,具有連續的雪崩區,能夠在低氣壓和低電壓下都有較高增益,結構更緊湊,易于大面積制作等優勢。對M-THGEM探測器的工作原理及性能進行了模擬研究,首先通過有限元(ANSYS)軟件對二層與三層結構的M-THGEM進行了建模,對電場和電勢分布分別進行了模擬計算;再利用Garfield++程序包對M-THGEM探測器在不同低氣壓和不同工作電壓下的增益、感生信號、正離子反饋率等性能進行了研究。模擬結果表明,三層結構M-THGEM在低氣壓(200 Torr)、純He氣體條件下,能夠獲得較穩定的增益(10^5),輸出信號的寬度在12 ns左右;同時,為降低正離子反饋率,本工作提出并研究了一種非對稱的電壓施加方式,結果表明,這種施加方式能有效降低正離子的反饋率。