テフロンGEM 宇野 彰二 KEK ２０１５．１２．０５ MPGD研究会
壊れないGEM GEMには、放電により両面間で導通してしまって、使えなくなる という問題がある。 解決策 小さな放電がきっかけとなり、大きな放電が起こり、破壊につながる。 解決策 動作電圧を下げて、安全なところで使用する。 電圧を印加する領域を分割して、大きな電流が流れないようにする。 高抵抗素材を利用して、小さな放電が大きな放電に至らないようにする。 計数率に制限が出る。 新しい絶縁素材を利用したGEM ガラスGEM テフロンGEM それ以外 －＞ 小宮さんの講演
小宮一毅
小宮一毅
小宮一毅
テフロンGEM KEK-サイエナジー テフロン基板の再調査 GEMの製作へ 水素がない。 中性子散乱が小さい。 数年前にトライ 水素がない。 中性子散乱が小さい。 数年前にトライ 銅箔とテフロンとの密着性が低い → 断念 テフロン基板の再調査 現在は、よいものがある。 密着性がよくなっている。 ガラスクロスが入って、強度が増している。 GEMの製作へ
市販テフロン基板 厚み >~100mm
テフロンGEMの製作 10cm×10cm
試験 まだ放電は多いが、確かに損傷に至ることはない。 Gain測定
別の素材 ガラスクロスに代わるものを使った新しいテフロン基板 の調査 フィラーといわれるものを混ぜたテフロン基板が米国に見つ かった。
Gain R-PTFEはN-PTFEよりも絶縁層が厚いため、より高い電圧を印 加しなければ同程度のGainは得られない 孔径 ピッチ 電極の厚み 絶縁層の厚み 強度補強材 N-PTFE 70 140 10 80 ガラスクロス R-PTFE 7 〜100 フィラー Ar-CO2(70/30) これ以上は放電が多くなる。 2層にしても、全体にGainは 上がらない。 １０００倍であることを言う
テフロンGEM (50um厚) 薄いもの 50um厚のものの製作 50um厚のGEMの製作 局所的に高い電場ができるのをさける。 1枚で高い増幅度がでることにこだわらない。 市販品の材料はなさそう。 テフロンに銅を付けるところから依頼 ー＞市販品有 50um厚のGEMの製作 レーザーで穴加工 サイエナジー 越牟田さん 薄くなってもやはり難しい 何とか製作 最初のトライ 2枚のみ納品
穴の出来具合 テフロンGEM LCP-GEM 穴内がきれいでない 完全にテフロンが取り切れていない
テフロンGEM 2枚構成 DRIFT(1.6kV/cm) TRANSFER (2.0kV/cm) INDUCTION(4.0kV/cm) 6 mm 2 mm 55Fe (5.9 keV X-ray) DRIFT(1.6kV/cm) TRANSFER (2.0kV/cm) INDUCTION(4.0kV/cm) パッド Ar-CO2(70/30) オシロ AMP
Fe-55の信号 Double GEM structure 放電多数 ー＞放置 ー＞放電少 ー＞ 電圧上げ の繰り返し （1週間） 最終的に ΔVGEM ＝ 430V Gain ～ 2000 もっと時間をかければ、 さらに、上げられる？ いくら放電させても 今のところ壊れない。
まとめ 絶縁素材にテフロンを使用したGEMを製作して、試験 を行っている。 放電により壊れないことは確かでありそう。 100ｕｍ厚 (当初） 50um厚 （昨年度～今年度） 放電により壊れないことは確かでありそう。 穴の加工をきれいにする努力をしている（サイエナ ジー） 今後、新しいものが入手できれば、3枚構成をテストす る予定。