ИЯИ РАН - инновационные проекты

Создание многоканальных газовых электронных умножителей с проволочными и металлическими электродами.

В течение полутора десятилетий во всех научных центрах, занимающихся физикой элементарных частиц, ведутся разработки газовых электронных умножителей (GEM) с использованием пластиковых пластин толщиной 0,1-2 мм, с проводящим покрытием с двух сторон, перфорированных по всей рабочей площади отверстиями с диаметром и шагами близкими к толщине пластины. Между проводящими покрытиями прилагается разность потенциалов, позволяющая создать в отверстиях GEM напряжённость электрического поля 20-30 кВ/см. Электроны ионизации, создаваемые в объёме газа по одну сторону GEM, собираются электрическим полем в отверстия GEM, размножающихся в них с коэффициентом 10³-10⁵ и на выходе из GEM регистрируются с высоким разрешением координаты событий и их амплитуды. Поскольку в GEM выделяются электронные компоненты лавин, GEM способны регистрировать большие потоки событий (до Мгц /мм²).

Недостатком пластиковых GEM является их невысокие надёжность и стабильность. При неизбежных в процессе эксплуатации искровых и стримерных пробоях пластиковые GEM выходят из строя. Натекание электрических зарядов на стенки отверстий приводит к нестабильности работы GEM. Пластиковые GEM не могут быть изготовлены сложной конфигурации.

Разработанные ИЯИ РАН умножители с проволочными и металлическими электродами обладают высокой надёжностью, искровые и стримерные пробои не приводят к их повреждению. Кроме того, между их электродами (в газовой фазе) не накапливаются заряды, что обуславливает их высокую стабильность. Умножители с металлическими электродами могут быть изготовлены любой конфигурации (плоской, цилиндрической, сферической), они не боятся механических вибраций, температуроустойчивые. Особенно важны эти характеристики GEM для создания медицинских приборов. Например, на основе GEM с цилиндрической конфигурацией электродов может быть создан позитронный томограф с высоким пространственным разрешением (~1 мм).

Описание созданных GEM содержится в работах: arXiv:0911.4807, arXiv:1003.1240, arXiv:1005.1556, arXiv:1006.2986, размещенных на сайте www.arXiv.org.

ИЯИ РАН готов изготовить GEM любой конфигурации, необходимой заказчику.