GEM探测器FET开关阵列信号读出方法的研究

GEM探测器是一种新型微单元气体探测器，在粒子物理实验及辐射成像等领域具有广泛应用前景。目前GEM探测器的信号读出方法主要有两种：即记录其电子脉冲信号和收集探测器电子雪崩过程的光子。前一种方法需要复杂电子学系统或通过微电子技术才能实现，第二种方法又在很大程度上降低了探测器的固有灵敏度，都限制了GEM探测器在成像领域的应用，因此研究其信号读出方法具有较大科学意义和应用价值。本项目在国际上首先提出了用场效应管FET读出GEM探测器信号的方法。先利用GEM探测器探测和放大入射粒子产生的电子-离子对，读出pad与FET开关组成单元阵列，利用FET的主动开关特性，通过积分模式收集电子，从而实现GEM探测器信号的读出。本项目研究的主要内容是：GEM探测器基本性能与物理机制；电子收集性能；开关控制电路的实现方法。课题还将研究GEM探测器信号的常规读出方法，以验证本项目所建系统的性能优势。