GEM alapú Nyalábdiagnosztikai TPC

Az utóbbi években a gázelektron-sokszorozó (Gas Electron Multiplier, GEM)[1] megbízható erősítőrétegnek bizonyult nagy nyaláb-ráták mérésénél, melyek többek közt az időprojekciós kamrákban (Time Projection Chambers, TPC)[2] is alkalmazható. Csoportunk egy dupla rétegű GEM-TPC-t fejlesztett 1 dm³ aktív térfogattal[3] a lanzhou-i RIBLL gyorsítóhoz a kínai Institute of Modern Physics kutatóintézettel együttműködve, melynek térbeli felbontása 50 um és 280 um. Egyedi tervezésű FPGA-alapú adatkiolvasó rendszer lehetővé teszi a 100 kHz mm^-2 számlálási sebességet, amely 0.1 mm és 1 mrad-nál is jobb pozíció- és szögfelbontást teszt lehetővé részecskepályánként. A széles dinamikai tartománynak köszönhetően az ionizációs mérésekkel ⁴He-tól ⁸⁶Kr-ig azonosíthatóak izotópok. Két TPC tandem-üzemmódban[4,5] képes kiszűrni az "off-time" részecskéket és kiváló szögfelbontást eredményez.

Hivatkozások:
[1] F. Sauli, GEM: A new concept for electron amplification in gas detectors, Nucl. Instrum. Meth. A 386 (1997) 531
[2] D.R. Nygren, The Time Projection Chamber: A New 4 pi Detector for Charged Particles, PEP Summer Study (1974)
[3] G. Galgóczi et al., A GEM based TPC for beam monitoring, JINST 15 C08027 (2020)
[4] F. García et al., A GEM-TPC in twin configuration for the Super-FRS tracking of heavy ions at FAIR, Nucl. Instrum. Meth. A 884 (2018) 18
[5] P. Legou, E. Mazzucato and F. Nizery, Sextant a very fast beam spectrometer, IEEE Nucl. Sci. Symp. Conf. Rec. (2007) 649