RU2246739C1

RU2246739C1 - Gas micro-well electronic multiplier

Info

Publication number: RU2246739C1
Application number: RU2003117870/28A
Authority: RU
Inventors: А.С. Лелюхин (RU); А.С. Лелюхин
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-02-20

Abstract

FIELD: gas x-ray radiation detectors.

SUBSTANCE: device has dielectric films placed in gas environment with apertures and with metal layers thereon, micro-wells, placed on rigid dielectric substrate, formed by apertures in dielectric layers, bottom of which is the lower metal layer, adjacent to rigid dielectric substrate, while this and following metal layers are made in form of stripes orthogonally to each other.

EFFECT: higher efficiency.

1 dwg

Description

Предлагаемый газовый микроколодезный электронный умножитель предназначен для умножения электронов первичной ионизации и может быть использован в составе газовых координатно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения.The proposed gas microwell electronic multiplier is designed to multiply the primary ionization electrons and can be used as part of gas coordinate-sensitive x-ray detectors.

Наиболее близким по технической сущности является газовый электронный умножитель, описанный в работе Негодаева М.А. и др. Газовый электронный умножитель // Приборы и техника эксперимента. - 1999. - №1. - С.88-91.The closest in technical essence is a gas electron multiplier described in the work of M. Negodaev. et al. Gas electron multiplier // Instruments and experimental technique. - 1999. - No. 1. - S.88-91.

Этот газовый электронный умножитель содержит расположенную в газовой среде диэлектрическую пленку, на обе стороны которой нанесены слои металла, причем в полученной структуре сделаны сквозные отверстия.This gas electron multiplier contains a dielectric film located in the gas medium, on which both layers of metal are deposited, and through holes are made in the resulting structure.

Использование газового электронного умножителя, состоящего из тонкой диэлектрической пленки, требует применения дополнительных средств регистрации координатной информации в виде системы считывающих стрипов, ограничивает рабочую площадь газового электронного умножителя и приводит к деформации поверхности пленки, размещаемой в электрическом и гравитационном полях.The use of a gas electron multiplier, consisting of a thin dielectric film, requires the use of additional means of recording coordinate information in the form of a system of reading strips, limits the working area of the gas electron multiplier and leads to deformation of the surface of the film placed in electric and gravitational fields.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение рабочей площади газового электронного умножителя, устранение возможных деформаций поверхности пленки, совмещение функций электронного умножения и регистрации координатной информации путем введения дополнительных диэлектрических пленок и проводящих стрипов, размещенных на жесткой диэлектрической подложке.The technical result of the present invention is to increase the working area of a gas electron multiplier, eliminate possible deformations of the film surface, combine the functions of electronic multiplication and register coordinate information by introducing additional dielectric films and conductive strips placed on a rigid dielectric substrate.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, достигается тем, что в известном газовом электронном умножителе, включающем размещенную в газовой среде диэлектрическую пленку с отверстиями и с нанесенными на нее слоями металла, газовый микроколодезный электронный умножитель содержит микроколодцы, расположенные на жесткой диэлектрической подложке, образуемые отверстиями в диэлектрических пленках, по крайней мере двух, дном которых является нижний слой металла, примыкающий к жесткой диэлектрической подложке, причем этот и последующий слои металла выполнены в виде стрипов ортогонально друг другу.The problem to which the claimed invention is directed is achieved by the fact that in a known gas electron multiplier comprising a dielectric film placed in a gaseous medium with holes and metal layers deposited thereon, a gas micro-well electron multiplier contains micro-wells located on a rigid dielectric substrate, which are formed holes in the dielectric films, at least two, the bottom of which is the lower layer of metal adjacent to the rigid dielectric substrate, and this and the subsequent metal layers are made in the form of strips orthogonal to each other.

На чертеже изображен схематически общий вид газового микроколодезного электронного умножителя.The drawing shows a schematic general view of a gas microwell electronic multiplier.

Газовый микроколодезный электронный умножитель содержит расположенную в газовой среде механическую структуру, включающую жесткую диэлектрическую подложку 1, диэлектрические пленки 2, слои металла 3. В полученной структуре изготовлены микроколодцы 4. К слоям металла 3 приложен последовательно увеличивающийся электрический потенциал.A microwell well electron multiplier contains a mechanical structure located in a gaseous medium, including a rigid dielectric substrate 1, dielectric films 2, metal layers 3. Microwells are made in the resulting structure 4. A sequentially increasing electric potential is applied to the metal layers 3.

Устройство работает следующим образом. Электроны первичной ионизации под действием приложенного электрического поля проникают в микроколодцы 4, где разгоняются в электрическом поле, сформированном в пространстве между слоями металла 3. В результате ударной ионизации последовательно происходит пропорциональное умножение количества электронов в пространстве между слоями металла 3. Координата сработавшего микроколодца определяется по сигналам, поступающим с ортогональных стрипов двух нижних слоев металла 3.The device operates as follows. The primary ionization electrons under the influence of the applied electric field penetrate the micro-wells 4, where they accelerate in an electric field formed in the space between the metal layers 3. As a result of the shock ionization, the number of electrons in the space between the metal layers is proportionally multiplied 3. The coordinate of the triggered micro-well is determined by the signals coming from orthogonal strips of the two lower layers of metal 3.

Использование жесткой диэлектрической подложки, дополнительных диэлектрических пленок и слоев металла, формирующих микроколодцы, выгодно отличает предлагаемый газовый электронный умножитель от указанного прототипа, так как приводит к увеличению рабочей поверхности газового электронного умножителя, устраняет возможные деформации пленки и позволяет при меньших напряжениях получить более высокий коэффициент усиления путем увеличения количества областей умножения электронов.The use of a rigid dielectric substrate, additional dielectric films and metal layers forming microwells compares favorably with the proposed gas electron multiplier from the specified prototype, since it leads to an increase in the working surface of the gas electron multiplier, eliminates possible film deformation, and allows obtaining a higher gain at lower voltages by increasing the number of electron multiplication regions.

Claims

A micro-well gas electron multiplier comprising a dielectric film placed in a gaseous medium with holes and metal layers deposited on it, characterized in that it contains micro-wells located on a rigid dielectric substrate, formed by holes in dielectric films of at least two, the bottom of which is the lower metal layer adjacent to the rigid dielectric substrate, and this and subsequent metal layers are made in the form of strips orthogonal to each other.