شبیه سازی نانو تکثیر کننده های الکترون گازی (ngem) ساخته شده با کمک آندایز آلومینیم
چکیده
آشکار ساز تکثیر کننده گازی الکترون gem از یک فویل متخلخل عایق از جنس کاپتون با چگالی بالا با آرایش هندسی منظم به ضخامت 50 میکرومتراست که برروی آن لایه نازکی ازمس لایه نشانی می شود. با اعمال پتانسیل متفاوت بین دو سر فویل میدان الکتریکی در داخل حفره ها به وجود آمده و باعث می شود هر حفره به منزله یک تکثیر کننده عمل کند.این آشکار ساز در بسیاری از شاخه ها ازجمله فیزیک هسته ای فیزیک انرژی بالا ،تصویربرداری پزشکی و.... کاربرد دارد. هدف اصلی این پروژه شبیه سازی طبقه تکثیر کننده الکترونی گازی gem در ابعاد میکرو ونانو یا ngem به وسیله نرم افزار comsol و هم چنین کد بسیار قدرتمند garfield است برای ساخت نانو حفره های این آشکارساز به عنوان طبقه تکثیر کننده روش آندایزینگ آلومینیوم معرفی شده است . در این پروژه ابتدا هندسه آشکارساز و میدان الکتریکی آن توسط comsol شبیه سازی شده و سپس این نتایج وارد نرم افزار گارفیلد می گردد و سپس توسط این نرم افزار با محاسبه ضرایب گاز و با توجه به میدان الکتریکی و قسمت قبل ، سرعت رانشی ، ضریب نفوذ ، ضریب تاون سند الکترون در آشکارساز و همین طور بهره آن شبیه سازی و محاسبه می شود. برای آشکار ساز گازی میکرو چند نوع گاز مختلف مورد بررسی قرارگرفته و از بین آنها ترکیب آرگون و دی اکسید کربن به نسبت 70%-30% و آرگون خالص به جهت رفتار بهینه اش در شبیه سازی ، انتخاب شده است. برای نانو آشکارساز نیزبا بهینه سازی هندسه با کمک شبیه سازی ، ضخامت نانو حفره 1 میکرومتر و قطرآن 300 نانومتر بدست آمد. آشکار ساز گازی نانو ارائه شده دیگر نیازی به ولتاژ بالانداشته و با ولتاژ بسیار پایین نیز می توان به بهره مناسب دست یافت.از خصوصیات این آشکارسازمی توان به قابل حمل بودن و قیمت ارزان آن اشاره نمودعلاوه بر آنکه امکان ساخت آن در داخل کشور میسر است.اگرچه بهره آشکار ساز گازی نانو نسبت به نوع میکروآن کمتر می باشد اما برای جبران آن و رسیدن به بهره های بالاتر می توان از تعداد طبقات دوگانه یا سه گانه استفاده نمود . نکته قابل ذکر دیگرآنکه شبیه سازی آشکار ساز گازی نانو برای اولین بار در جهان و در کشور صورت گرفته و تا کنون چنین شبیه سازی در مقیاس نانو انجام نشده است. همچنین نرم افزار قدرتمند گارفیلد نیز برای اولین بار در کشور استفاده شده است که می تواند راهگشای بسیاری از پژوهشگران درزمینه شبیه سازی آشکار سازهای گازی باشد