Исследование характеристик резистивных плоских камер при работе в насыщенном лавинном режиме

• Автор: Семак, Артем Александрович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Протвино
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Введение

Глава 1. Основные типы детекторов газового усиления и режимы их работы. Принципы работы

резистивной плоской камеры

1.1 Детекторы газового усиления

1.1.1 Счетчик Гейгера и дрейфовая камера

1.1.2 Плоскопараллсльнме камеры и искровой счётчик

1.1.3 Счетчик Псстова

1.1.4 Резистивные плоские камеры

1.2 Основные положения теории газового разряда при плоскоиараллсльиой конфигурации детектора

1.2.1 Возникновение электронной лавины при газовом разряде

1.2.2 Развитие стримера в однородном электрическом поле

1.2.2.1 Механизм формирования анодно-направленного стримера
1.2.2.2 Механизм формирования катодно-направленного стримера
1.2.3 Замечания
1.3. Принципы работы резистивной плоской камеры
1.3.1 Конструкция детектора
1.3.2 Основные режимы работы и их характеристики
1.3.3 Влияние первичной ионизации и размера газового зазора
1.3.4 Соотношение для полного и индуцированного зарядов
1.3.5 Зависимость амплитуды индуцированного тока от

положения движущегося заряда относительно стрипа
1.3.6 Состав рабочих газов
1.3.7 Воздействие различных факторов
1.3.7.1 Материал электродов
1.3.7.2 Влияние температуры и давления
1.3.7.3 Влияние проводимости высоковольтного слоя
Глава 2. Исследование механизма лавинно-стримерного перехода в 2мм резистивной плоской
Камере
2.1 Использование лазера для исследования свойств разряда
2.1.1 Экспериментальная установка
2.1.2 Методические измерения
2.1.3 Результаты изучения картины стримсрного разряда
2.2 Свойства разряда, вызванного прохождением заряженной частицы
2.2.1 Конструкция детектора и схема установки
2.2.2 Методика измерений
2.2.3 Экспериментальные результаты
2.2.4 Выводы
Глава 3. Исследование характеристик резистивной плоской камеры с 2мм газовым зазором
3.1 Требования, предъявляемые в эксперименте АТЬАБ
3.2 Схема экспериментальной установки
3.3 Исследование влияния газовой добавки вГб
3.3.1 Ширина плато для рабочих напряжений и величина

индуцированного заряда
3.3.2 Зависимость множественности срабатывания стрнпов от концентрации SFe
3.3.3 Выводы
3.4 Исследование конструктивных особенностей резистивной плоской камеры
3.4.1 Влияние проводимости токопроводящего слоя
3.4.2 Влияние электромагнитных экранов
3.4.3 Исследование множественности срабатывания стрипов97
3.4.4 Влияние конфигу рации электродов
3.4.5 Выводы
Глава 4. Разработка многозазорной резистивной плоской камеры для времяпролётных измерений

4.1 Требования, предъявляемые в эксперименте ALICE
4.2 Схема экспериментальной установки
4.3 Разработка многозазорной резистивной плоской камеры с высоким временным разрешением
4.3.1 Описание прототипа детектора
4.3.2 Исследование прототипа детектора
4.3.3 Тестирование полномасштабного образца
4.3.4 Выводы
Глава 5. Создание времяпролётной системы для эксперимента HARP на основе многозазорной
реЗИСТИВНОЙ ПЛОСКОЙ Камеры
5.1 Разработка резистивных плоских счетчиков
5.1.1 Конструкция прототипа счётчика

(1.3.15),
то зависимость детектора от внешних температуры и давления исчезает. Здесь Т и Р - абсолютные значения температуры и атмосферного давления, при которых работает камера, То=293К и Лг=1010мбар - выбранные значения температуры и давления, относительно которых вносится поправка в напряжение питания и относительно 1!а. Это выражение справедливо при небольших изменениях давления и температуры. В широком диапазоне вариации этих параметров, изменения в напряжении апроксимируются формулой73:
где С- константа, зависящая от применяемого газа, сі- величина газового промежутка, параметр у=0.88 для лавинного разряда и 0.76 для стрнмерного. Следует отметить, что с практической точки зрения больший интерес представляет выражение 1.3.15.
Особенностью электродов изготовленных из пластика, в отличие от стеклянных электродов, является зависимость их сопротивления от влажности окружающего газа71'74,75. Сопротивление пластика значительно слабее зависит от влажности, чем от температуры. Кроме того, влажность среды окружающей детектор не может воздействовать на электроды из-за герметичности РПК. Однако для пластиковых камер рекомендуется7175 поддерживать -1% концентрацию водяных паров в составе газовой смеси, для того чтобы в сухом газе не происходило обезвоживание пластика и не возрастало его сопротивление. Чтобы обеспечить такую концентрацию водяных паров, достаточно продувать газовую смесь через воду, температура которой 10°С.
1.3.7.3 Влияние ПрОЕЗОДИМОСТИ высоковольтного слоя
Ещё одна проблема, с которой приходится сталкиваться при работе с РПК, это поверхностное сопротивление проводящего слоя, к которому прикладывается
(1.3.16),