آشكارسازي پرتوهاي آلفا با استفاده از كاركرد آشكارسازهاي گازي مقياس ريز در مد SQS

Alpha radiation detection by using of Micro Pattern Gas Detectors in SQS mode

در آشكارسازهاي گازي در حضور مخلوط‌هاي گازي جاذب فوتون­هاي UV مي­‌توان بعد از مد تناسبي، وارد مد SQS گرديد كه با پديدار شدن يك ستون نور مرئي، در محل ورود اشعه، همراه مي­‌باشد. در اين تحقيق با طراحي، شبيه‌سازي و ساخت سه آشكارساز گازي مقياس ريز ضخيم، THGEM، با ابعاد هندسي مختلف، نشان داده شده است كه چگونه مي‌توان با استفاده از قابليت كاركرد آن­ها در مد SQS اقدام به تشخيص موقعيت مكاني پرتوهاي ورودي نمود. در اين روش هر يك از حفره‌هاي صفحات THGEM، به ­عنوان يك پيكسل تصوير، مستقل از ديگر حفره‌ها، مي‌تواند وارد مد SQS شود كه در اين حالت يك ستون نور درون آن حفره پديدار مي‌گردد. از آن­جا كه شدت روشنايي هر حفره در يك ولتاژ خاص متناسب با تعداد الكترون‌هاي اوليه وارد شده به آن حفره مي‌باشد، نشان داده شده است كه از اين روش مي‌توان، به سهولت، جهت تشخيص پرتوهاي آلفا استفاده كرد.

In gas detectors with UV absorbing gas mixture, the Self-Quenched Streamer (SQS) mode can be achieved following the proportional mode, which leads to appear the light column. In this study, the design, simulation and construction of three micro pattern gas-detector, THGEM, with different geometric dimensions are presented. Moreover, the ability of operation in SQS mode to determine incident rays position without using any conventional imaging system is investigated. In the presence of UV absorbing gas mixtures, the proportional mode of the gas detector operation is followed by SQS mode as soon as the visible light column appears at the ray entrance location. In the employed method, each THGEM hole as an image pixel can operate in the SQS mode with emerging a light column, independent of other holes. As a consequence, it can be used for alpha beam detection since the brightness of each hole at a certain voltage is proportional to the number of primary electrons entered the hole.