GEM

Gázelektron-sokszorozó (Gas Electron Multiplier)

Gáztöltésű részecskedetektoroknál manapság egyre népszerűbb technológia a GEM. A gáztöltésű detektorok működésének lényege, hogy egy gázban haladó töltött részecske ionizálja a gázt és a keletkező elektront erősítjük és mérjük. A GEM abból a megfontolásból született, hogy ezt a jelet előerősítse, később azonban kiderült, hogy vannak még egyéb előnyei is (pl.: jobb helyfelbontás, beütésszám-állóbb stb.). Számos gyakorlati alkalmazás mellett legnagyobb felhasználási területe a részecskefizikai alapkutatások, például a CERN nagyobb kísérleteiben is (ALICE, CMS, ATLAS stb.).

A GEM egy vékony szigetelő fólia, amelynek minkét oldala fémes (tipikusan réz) és felületén apró lyukak helyezkednek el sűrűn. A két oldal közé néhány 100 V nagyfeszültséget kapcsolunk. A mérni kívánt részecske által keltett elektronok fókuszáltan a legközelebbi lyuk közepébe vándorolnak. A lyuk belsejében a nagyfeszültség hatására akkora az elektromos térerősség, hogy kialakul a lavinaeffektus, tehát a GEM alján a fentről érkező elektronok sokszorosa távozik. Hasonló elven különböző egyéb geometriákkal is kísérleteznek még (ld.: TGEM), gyűjtőnéven ezeket mikrostruktúrás detektoroknak (Micropattern Gaseous Detector, MPGD) nevezik.

Szerző: Nyitrai Gábor