VUV single photon gaseous photomultiplier with position capability

Abstract

A new position sensitive gas photomultiplier for the Vacuum Ultraviolet (VUV) region is presented in this work. The detector is composed by two THGEMs, followed by a 2D-THCOBRA being operated in Ne/CH4(5%), at 1 bar pressure in single photon mode. The 2D-THCOBRA is an hybrid microstructure which combines the robustness and the resistance to discharges of a THGEM with the two independent charge multiplication stages and the position discrimination of the 2D-MHSP. In this work the 2D-THCOBRA influence in the charge gain and IBF values was studied. The position resolution of the entire system was also studied. The achieved results shown a charge gain of 106 and, for this gain values, an IBF value of about 20%. Position resolutions below 300 μm were also obtained.

O presente trabalho baseia-se no desenvolvimento e estudo de um fotomultiplicador gasoso na região do Utra-Violeta de Vazio (UVV) e com capacidade de discriminação de posição. O detector é constituído por duas THGEM seguidas de uma 2D-THCOBRA, a operar em Ne/CH4(5%) à pressão de 1 bar e em modo de fotão único. A 2D-THCOBRA é uma estrutura híbrida, que resulta da combinação entre uma THGEM e uma 2D-MHSP, beneficiando da robustez e resistência às descargas da primeira e dos dois estágios de multiplicação e da capacidade de discriminação da posição da 2D-MHSP. Neste trabalho foi estudada a influência dos potenciais aplicados aos eléctrodos da 2D-THCOBRA no ganho e no refluxo de iões (IBF) do detector. Foi ainda avaliada a resolução em posição deste detector. Foram medidos ganhos da ordem de 106 e, para estes valores de ganho, IBF na ordem dos 20%. Obteve-se ainda resoluções em posição inferiores a 300 μm.