李春娟 张伟华 肖雪夫 王志强 刘毅娜

(中国原子能科学研究院,计量与校准技术重点实验室,北京102413)

GEM-TEPC电场模拟及增益分析方法研究

李春娟 张伟华 肖雪夫 王志强 刘毅娜

(中国原子能科学研究院,计量与校准技术重点实验室,北京102413)

为对现有组织等效正比计数器(TEPC)进行改进,使其满足高注量率辐射场测量,本实验室研制一套基于气体电子倍增技术(GEM)的宽量程TEPC。对GEM-TEPC来说,探测器的增益是其关键指标,施加在GEM电极上的电压、漂移区场强、收集区场强、灵敏区充入气体的成分、气压均影响探测器的有效增益。本工作通过ANSYS程序对GEM-TEPC的电场进行模拟计算,并对利用Garfield程序对其增益特性进行模拟的方法以及增益测量方法进行研究。

GEM-TEPC 电场 增益 ANSYS Garfield

1 引 言

微剂量学实验研究方法的基本出发点是使用一个组织等效气体体积来模拟一个正常密度的小生物组织体积。H.H.Rossi最早提出并使用正比计数器测量微剂量参数[1]。用于微剂量学量测量时,正比计数器的壁材料常选用组织等效塑料(A-150),空腔中充入组织等效气体,这一类正比计数器被称为组织等效正比计数器(TEPC)。

气体电子倍增技术(GEM)是20世纪90年代,由欧洲核子中心的F.Sauli等人发明的一种微结构气体探测器[2],该探测器具有高计数率、抗辐照、信号读出模式多样等优点。由于在高注量率辐射场测量时,常规TEPC,存在信号堆积现象,为解决这一问题,拓展现有TEPC的注量率测量范围,原子能院计量测试部张伟华等人将GEM应用于TEPC,制作成GEM-TEPC。……