RU167812U1

RU167812U1 - Multilayer Gas Electron Multiplier

Info

Publication number: RU167812U1
Application number: RU2016120191U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Петрович Кащук; Ольга Васильевна Левицкая
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-01-10

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для детектирования заряженных частиц и ионизирующих излучений и может применяться в различных областях ядерной физики и прикладных исследованиях. Многослойный газовый электронный умножитель (ГЭУ) в многокаскадном включении, усилительные, транспортные и экранирующие функциональные слои которого конструктивно объединены в одно целое в виде многослойной печатной платы, при этом каждый электрод многослойной печатной платы выполнен в виде стрипов - изолированных металлических полосок, шаг которых совпадает с шагом отверстий ГЭУ, а ширина выбирается по возможности между отверстиями узкой и больше диаметра в окрестности отверстий, при этом стрипы каждого последующего слоя ориентированы ортогонально друг другу и разделяются друг от друга резисторами с нанесенной резистивной пленкой на их концах. Технический результат – повышение надежности устройства при сохранении высокого быстродействия детектора. 3 ил.The utility model relates to devices for detecting charged particles and ionizing radiation and can be used in various fields of nuclear physics and applied research. A multilayer gas electron multiplier (GEM) in multistage switching, the amplifying, transport and shielding functional layers of which are structurally integrated into a multilayer printed circuit board, with each electrode of a multilayer printed circuit board made in the form of strips - insulated metal strips, the step of which coincides with the pitch of the holes of the GEM, and the width is selected, as far as possible, between the holes of a narrow and larger diameter in the vicinity of the holes, while the strips of each subsequent layer of landmarks They are orthogonal to each other and are separated from each other by resistors with a resistive film deposited at their ends. The technical result is to increase the reliability of the device while maintaining high speed detector. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для детектирования заряженных частиц и ионизирующих излучений и может применяться в различных областях ядерной физики и прикладных исследованиях. Газовый электронный умножитель (ГЭУ, англ. аббревиатура GEM - Gas Electron Multiplier) относится к основным элементам газовых детекторов заряженных частиц и ионизирующих излучений. Типичный детектор на основе ГЭУ содержит три узла: катод с катодным (рабочим или дрейфовым) зазором, усилительный элемент (один ГЭУ или каскад ГЭУ) и анод с анодным (индукционным) зазором. Как следует из названия устройства, в ГЭУ происходит лавинное умножение электронов, первоначально образованных в рабочем зазоре на входе и поступивших в индукционный зазор на выход. Первичные электроны дрейфуют в рабочем зазоре к отверстиям ГЭУ, ускоряются под воздействием образованных в отверстиях электрических полей до энергии, при которой возможна вторичная ионизация. В результате лавинного процесса умножения электронов в отверстиях ГЭУ в индукционном зазоре создается заряд, достаточный для регистрации его координат. Для регистрации последнего имеется множество методов и схем, например на анодном электроде создаются пэды или стрипы (металлические полоски), каждый из которых подключен к усилителю.The utility model relates to devices for detecting charged particles and ionizing radiation and can be used in various fields of nuclear physics and applied research. Gas electron multiplier (GEM, the English abbreviation GEM - Gas Electron Multiplier) refers to the main elements of gas detectors of charged particles and ionizing radiation. A typical GEM-based detector contains three nodes: a cathode with a cathode (working or drift) gap, an amplifying element (one GEM or a cascade of GEMs) and an anode with an anode (induction) gap. As the name of the device implies, in the GEM there is an avalanche multiplication of the electrons originally formed in the working gap at the input and entering the induction gap at the exit. Primary electrons drift in the working gap to the openings of the GEM, accelerate under the influence of electric fields formed in the openings to the energy at which secondary ionization is possible. As a result of the avalanche process of electron multiplication in the holes of the GEM in the induction gap, a charge is created sufficient to register its coordinates. To register the latter, there are many methods and schemes, for example, pads or strips (metal strips) are created on the anode electrode, each of which is connected to an amplifier.

Впервые ГЭУ описан в работе: Nuclear Instruments and Methods, A 386 (1997), c. 531 [1] и патент US 006011265 [2]. Конструктивно ГЭУ представляет собой тонкую, гибкую диэлектрическую пластинку, выполненную из полиимидной пленки – каптона - толщиной 50 микрон, покрытой с двух сторон медной фольгой, в которой проделано множество сквозных отверстий. ГЭУ этой конструкции получили название "тонких", они изготавливаются методом фотолитографии и химического травления как металла, так и каптона. Для увеличения коэффициента усиления применяют многокаскадное включение ГЭУ. Каскады создаются путем размещения пленок ГЭУ на определенном расстоянии друг от друга. Образованные зазоры называются транспортными, в них нет размножения электронов. Электроны с выхода первого каскада попадают в отверстия следующего каскада, где также лавинно умножаются и т.д. (таких усилительных каскадов в детекторе может быть несколько). Заряды электронной и ионной компонент, образованные в результате лавинной ионизации в отверстиях, равны по абсолютной величине, но дрейфуют в электрическом поле в противоположных направлениях с существенно разными скоростями и на окружающих металлических элементах индуцируют импульсы. Так, на аноде возникают импульсы отрицательной полярности, а на электродах последнего каскада ГЭУ - положительной полярности. Эти импульсы содержат электронную (быструю) и ионную (медленную) компоненты одинаковой полярности.The GEM was first described in: Nuclear Instruments and Methods, A 386 (1997), p. 531 [1] and patent US 006011265 [2]. Structurally, the GEM is a thin, flexible dielectric plate made of a polyimide film - kapton - 50 microns thick, coated on both sides with copper foil, in which many through holes were made. GEMs of this design were called "thin", they are made by photolithography and chemical etching of both metal and kapton. To increase the gain, multi-stage switching of the GEM is used. Cascades are created by placing GEM films at a certain distance from each other. The formed gaps are called transport gaps, they do not have electron multiplication. Electrons from the output of the first cascade fall into the holes of the next cascade, where they also multiply avalanche, etc. (there may be several such amplification stages in the detector). The charges of the electronic and ionic components formed as a result of avalanche ionization in the holes are equal in absolute value, but drift in the electric field in opposite directions with significantly different speeds and induce pulses on the surrounding metal elements. So, pulses of negative polarity appear on the anode, and positive polarity on the electrodes of the last GEM cascade. These pulses contain electronic (fast) and ionic (slow) components of the same polarity.

Недостатком тонкого ГЭУ является значительная электрическая емкость между обкладками образованного электродами конденсатора, а т.к. эта емкость заряжена, то накопленная на емкости электрическая энергия в случае пробоя может вывести прибор из строя, при этом триггером может послужить, например, регистрация сильно ионизирующей альфа-частицы, образованной энергичной частицей в конструкции детектора.The disadvantage of a thin GEM is the significant electrical capacitance between the plates of the capacitor formed by the electrodes, and since Since this capacitance is charged, the electrical energy accumulated on the capacitance in the event of a breakdown can damage the device, while the trigger can, for example, be the registration of a strongly ionizing alpha particle formed by an energetic particle in the detector structure.

Для уменьшения электрической емкости вводят сегментацию электродов, которую выполняют, например, с одной стороны металлизированного каптона. При размерах сегмента 100×100 мм² и толщине пленки каптона 50 микрон получим электрическую емкость, равную 8000 пФ, и запасенную энергию 1 мДж при напряжении 500 В. В случае пробоя эта энергии уходит в искру в отверстии. В таблицу, приведенную ниже, сведены результаты вычислений для различных устройств, оценена температура в отверстии при искровом пробое (для справки, температура плавления каптона ~400°C). Значения емкости, энергии и температуры, приведенные в таблице, считаются предельно допустимыми, если разряды в газе происходят достаточно редко. Вероятность образования энергичной альфа-частицы в материале тонкого ГЭУ, которая может вызвать пробой, полученная измерением на интенсивном пучке адронов с энергией 200 МэВ, составляет 10^-11 [1]. Как показывает практика, детекторы, выполненные на тонких ГЭУ, длительное время работающие на интенсивных адронных пучках, даже с указанной выше сегментацией электродов выходят из строя.To reduce the electric capacitance, segmentation of the electrodes is introduced, which is performed, for example, on one side of a metallized kapton. With a segment size of 100 × 100 mm ² and a kapton film thickness of 50 microns, we obtain an electric capacitance of 8000 pF and a stored energy of 1 mJ at a voltage of 500 V. In the event of a breakdown, this energy goes into the spark in the hole. The table below summarizes the results of calculations for various devices and estimates the temperature in the hole during spark breakdown (for reference, Kapton melting point ~ 400 ° C). The capacitance, energy and temperature values given in the table are considered the maximum permissible if discharges in the gas occur quite rarely. The probability of the formation of an energetic alpha particle in the material of a thin GEM, which can cause a breakdown obtained by measuring with an intense beam of hadrons with an energy of 200 MeV, is 10 ^-11 [1]. As practice shows, detectors made on thin GEMs, operating for a long time on intense hadron beams, even with the above-mentioned electrode segmentation, fail.

Известны "толстые" ГЭУ (англ. аббревиатура THGEM - thick GEM) с диаметром и шагом отверстий, с толщиной пластин стеклотекстолита, в 5-20 раз большей, чем у тонких ГЭУ: Nucl. Instrum. Meth. А 598 (2009), с. 107 [3]. Существенным преимуществом толстых ГЭУ над тонкими ГЭУ является простота проектирования, а также относительно низкая стоимость их изготовления в промышленности производства печатных плат. Толстые ГЭУ для увеличения усиления также каскадируют, разделяя их транспортными зазорами.Known are “thick” GEMs (the English abbreviation THGEM is thick GEM) with a diameter and pitch of holes, with a thickness of fiberglass plates 5-20 times greater than that of thin GEMs: Nucl. Instrum. Meth. A 598 (2009), p. 107 [3]. A significant advantage of thick GEMs over thin GEMs is the simplicity of design, as well as the relatively low cost of their manufacture in the PCB industry. Thick GEMs to cascade gain also cascade, sharing their transport gaps.

Недостатком толстых ГЭУ является большая запасенная электрическая энергия на образованном электродами конденсаторе (см. таблицу при той же сегментации), т.к. увеличивается рабочее напряжение при увеличении толщины плат, а энергия пропорциональна квадрату напряжения. В случае электрического пробоя, инициированного сильно ионизирующими частицами - альфа-частицами и ядрами, такая энергия приводит к нежелательным повреждениям поверхности электродов, способна сократить время жизни детектора. В толстых ГЭУ большие отверстия, поэтому в сигнале наряду с быстрой электронной компонентой присутствует заметная ионная компонента в виде "хвоста", обусловленного индукционным воздействием на считывающий электрод медленно дрейфующего положительного заряда, образованного на выходе последнего каскада ГЭУ. Ионный хвост в сигнале увеличивает длительность выходного импульса, как следствие, увеличивается мертвое время канала регистрации: ПТЭ, 2016, №1, стр. 61-67 [4], что является еще одним недостатком толстого ГЭУ в сравнении с тонким.The disadvantage of thick GEMs is the large stored electrical energy on the capacitor formed by the electrodes (see table for the same segmentation), because the operating voltage increases with increasing thickness of the boards, and the energy is proportional to the square of the voltage. In the case of an electrical breakdown initiated by strongly ionizing particles - alpha particles and nuclei, such energy leads to undesirable damage to the surface of the electrodes, which can shorten the life of the detector. Thick GEMs have large openings; therefore, along with the fast electronic component, a noticeable ionic component in the form of a “tail” is present in the signal, due to the induction action on the read electrode of a slowly drifting positive charge formed at the output of the last GEM stage. The ion tail in the signal increases the duration of the output pulse, as a result, the dead time of the recording channel increases: PTE, 2016, No. 1, pp. 61-67 [4], which is another drawback of a thick GEM in comparison with a thin one.

Известно устройство многоканального электронного умножителя с повышенной устойчивостью к электрическим пробоям: патент РФ 2417384 [5], в котором электроды выполнены из тонких металлических нитей в виде двух слоев полос, размещенных в газе, причем полосы одного слоя расположены ортогонально полосам другого слоя и вместе образуют прямоугольные отверстия.A device of a multi-channel electron multiplier with increased resistance to electrical breakdowns is known: RF patent 2417384 [5], in which the electrodes are made of thin metal filaments in the form of two layers of strips placed in a gas, the strips of one layer being arranged orthogonally to the strips of another layer and together form rectangular holes.

Серьезным недостатком этого устройства является низкое быстродействие, т.к. сигнал содержит значительную ионную компоненту, определяющую длительность импульсов.A serious disadvantage of this device is the low speed, because the signal contains a significant ionic component that determines the duration of the pulses.

Известно устройство многослойного ГЭУ, описанное в патенте RU 2383035 [6], в котором каскады ГЭУ соединены в одно целое в виде многослойной печатной платы без транспортных зазоров, где первый ГЭУ имеет общий электрод со вторым ГЭУ, а второй - общий электрод с третьим ГЭУA device for a multilayer power plant is described in patent RU 2383035 [6], in which the cascade of power plants are connected as a multilayer printed circuit board without transport gaps, where the first power plant has a common electrode with a second power plant, and the second one has a common electrode with a third power plant

Недостатком известного многослойного ГЭУ является невысокая надежность, т.к. относительно большая запасенная электрическая энергия на образованных конденсаторах структуры в случае пробоя, инициированного сильноионизирующими частицами, может повредить или вывести из строя умножитель.A disadvantage of the known multilayer GEM is the low reliability, because the relatively large stored electric energy on the formed capacitors of the structure in the event of a breakdown initiated by strongly ionizing particles can damage or disable the multiplier.

Прототипом заявляемого устройства является многослойный ГЭУ: патент RU на полезную модель №135425 [7]. Это газовый электронный умножитель в многокаскадном включении, каскады которого соединены в одно целое в виде многослойной печатной платы, причем первый ГЭУ имеет общий электрод со вторым ГЭУ, а второй с третьим и т.д. Считывание усиленного сигнала производится с нижней поверхности многослойной печатной платы. В состав многослойной печатной платы введены экранирующие электроды в количестве не менее одного, выполненные в виде дополнительных слоев печатной платы, расположенные после усилительных слоев ГЭУ и имеющие сквозные отверстия, которые совпадают с отверстиями ГЭУ, причем каждый экранирующий электрод имеет диэлектрический ободок вокруг отверстий и в рабочем режиме заземлен при помощи блокирующих конденсаторов.The prototype of the claimed device is a multilayer power plant: RU patent for utility model No. 135425 [7]. This is a gas electronic multiplier in multi-stage switching, the cascades of which are connected as a whole in the form of a multilayer printed circuit board, the first GEM having a common electrode with the second GEM, and the second with the third, etc. The amplified signal is read from the bottom surface of the multilayer printed circuit board. The composition of the multilayer printed circuit board includes shielding electrodes in an amount of at least one, made in the form of additional layers of the printed circuit board, located after the GEM amplification layers and having through holes that coincide with the holes of the GEM, each shielding electrode has a dielectric rim around the holes and in the working earthed using blocking capacitors.

Технический результат описанного решения - уменьшение длительности импульса и мертвого времени канала регистрации, повышение быстродействия детектора.The technical result of the described solution is to reduce the pulse duration and dead time of the recording channel, increasing the speed of the detector.

Недостатком известного многослойного ГЭУ является значительные межэлектродные емкости и запасенная в слоях структуры электрическая энергия, что при регистрации сильно ионизирующих частиц может приводить к пробоям, сокращающим время жизни устройства, поэтому для уменьшения емкостей требуется соответствующая сегментация электродов.A disadvantage of the known multilayer GEM is the significant interelectrode capacitance and the electrical energy stored in the layers of the structure, which, when registering strongly ionizing particles, can lead to breakdowns that shorten the device's lifetime, therefore, corresponding electrode segmentation is required to reduce capacitances.

Техническим эффектом данного устройства является уменьшение межэлектродных емкостей и энергии в случае электрического пробоя, что приводит к повышению надежности устройства при сохранении высокого быстродействия детектора за счет исключения ионного хвоста в выходном сигнале.The technical effect of this device is to reduce the interelectrode capacitances and energy in the case of electrical breakdown, which leads to an increase in the reliability of the device while maintaining high detector performance by eliminating the ion tail in the output signal.

Поставленная цель достигается тем, что в известном многослойном газовом электронном умножителе, выполненном как одно целое в виде многослойной печатной платы, новым является то, что металлические поверхности каждого последующего слоя платы выполнены в виде ортогонально ориентированных друг относительно друга стрипов (металлических полосок) с включенным последовательно с каждым стрипом резистора, например, 100 кОм.This goal is achieved by the fact that in the well-known multilayer gas electron multiplier, made as a whole in the form of a multilayer printed circuit board, it is new that the metal surfaces of each subsequent layer of the board are made in the form of strips (metal strips) orthogonally oriented relative to each other with sequentially connected with each strip of resistor, for example, 100 kOhm.

На фиг. 1 изображен многослойный газовый электронный умножитель, где 1 - слои умножения; 2 - экранирующие слои, где пунктирной линией показано, что металл электродов не имеет выхода в отверстие, т.к. вытравливается больше, например, на 100 мкм, и образованный зазор заплывает при склеивании слоев платы препрегами; 3 - считывающие слои, при этом координаты X и Y определяются по номеру сработавшего стрипа. Стрелками указаны направления дрейфа электронов 4 и положительных ионов 5. Рабочие напряжения на электроды многослойной структуры подаются через выводы стрипов 6.In FIG. 1 shows a multilayer gas electron multiplier, where 1 is the multiplication layers; 2 - shielding layers, where the dashed line shows that the metal of the electrodes does not have an outlet in the hole, more is etched, for example, by 100 microns, and the formed gap floats when gluing the layers of the board with prepregs; 3 - reading layers, while the X and Y coordinates are determined by the number of triggered strip. The arrows indicate the drift directions of electrons 4 and positive ions 5. Working voltages are applied to the electrodes of the multilayer structure through the conclusions of strips 6.

На фиг. 2 и фиг. 3 изображена смежная пара слоев, обозначенных 7 и 8, многослойной печатной платы со сквозными отверстиями 9 и ортогонально ориентированными стрипами 10, 11, изготовленными фотолитографией с последующим травлением по технологии производства многослойных печатных плат. При этом стрипы располагаются с шагом, равным шагу отверстий, между отверстиями и выполнены по возможности узкими, а в окрестности отверстий - больше диаметра последних по ширине. Стрипы разделяются друг от друга резисторами 6, например, нанесением резистивной пленки на их концы. Схемы подключения резисторов к стрипам могут отличаться, как показано на фиг. 2 и фиг. 3. Для удобства подключения рабочего напряжения к электродам структуры резистивные шины выведены через металлизированные отверстия наружу многослойной печатной платы.In FIG. 2 and FIG. 3 shows an adjacent pair of layers, designated 7 and 8, of a multilayer printed circuit board with through holes 9 and orthogonally oriented strips 10, 11 made by photolithography followed by etching using multilayer printed circuit boards manufacturing technology. In this case, the strips are arranged with a step equal to the pitch of the holes between the holes and are made as narrow as possible, and in the vicinity of the holes - more than the diameter of the latter in width. The strips are separated from each other by resistors 6, for example, by applying a resistive film to their ends. The connection diagrams of the resistors to the strips may differ, as shown in FIG. 2 and FIG. 3. For the convenience of connecting the operating voltage to the electrodes of the structure, the resistive busbars are brought out through metallized openings to the outside of the multilayer printed circuit board.

Устройство работает следующим образом. Через соответствующие выводы 6 на электроды, в том числе расположенные в глубине многослойной платы, прикладываются напряжения, обеспечивающие правильное функционирование каждого слоя. В усилительных слоях 1 (фиг. 1) напряженность электрического поля должна быть больше порога ионизации и составлять, например, 30 кВ/см, в транспортных и экранирующих слоях 2 - меньше, например E=1 кВ/см, в считывающих слоях 3 - также меньше, чем в усилительных слоях, например E=5 кВ/см. Первичные электроны, попавшие из рабочего зазора детектора в отверстия ГЭУ, продвигаются вглубь структуры соответствующим электрическим полем. В усилительных слоях происходит умножение электронов за счет лавинной вторичной ионизации. Образовавшиеся вторичные электроны 4 дрейфуют дальше, а положительные ионы 5 - назад. Электронная компонента заряда 4 собирается считывающими слоями 3, расположенными после экранирующих слоев, например, половина электронов попадает на стрипы X, а половина на стрипы Y, что достигается выбором напряжения на электродах. Сигналы на выходе будут формироваться по мере собирания всех электронов из отверстия одной полярности - отрицательной. Выходной сигнал содержит быструю электронную компоненту без медленного ионного хвоста, т.к. влияние ионов экранируют электроды 2 [7].The device operates as follows. Through the corresponding terminals 6, voltages are applied to the electrodes, including those located deep in the multilayer board, to ensure the proper functioning of each layer. In the reinforcing layers 1 (Fig. 1), the electric field strength should be greater than the ionization threshold and be, for example, 30 kV / cm, in transport and shielding layers 2 - less, for example E = 1 kV / cm, in the reading layers 3 - also less than in amplification layers, for example, E = 5 kV / cm. The primary electrons that have fallen from the working gap of the detector into the openings of the GEM are advanced into the structure by the corresponding electric field. In the amplification layers, electron multiplication occurs due to avalanche secondary ionization. The resulting secondary electrons 4 drift further, and positive ions 5 - backward. The electronic component of charge 4 is collected by the readout layers 3 located after the shielding layers, for example, half of the electrons fall on the strips X, and half on the strips Y, which is achieved by choosing the voltage on the electrodes. The output signals will be formed as all electrons are collected from the hole of the same polarity - negative. The output signal contains a fast electronic component without a slow ion tail, because the influence of ions is screened by electrodes 2 [7].

При ширине стрипов 1 мм и толщине слоя многослойной платы 0.1 мм электрическая емкость между соседними слоями, приведенная к одному отверстию, составляет 0.4 пФ, а накопленная энергия W=CU²/2=10^-6 Дж, что на 3 порядка меньше, чем в прототипе и аналогах со сплошными электродами (см. таблицу). Чем меньше накопленная на конденсаторе C, заряженном до напряжения U, энергия W, тем выше надежность устройства. Предельная ширина треков в печатных платах может составлять доли миллиметра, 0.1-0.2 мм, что позволяет дополнительно уменьшить межэлектродную емкость, используя стрипы в 5-10 раз более узкие. Запасенная энергия порядка 1 мкДж, а тем более меньшая, не может быть опасной для конструкции детектора с электродами в виде ортогонально ориентированных стрипов. Такая модификация конструкции (стрипы) не приводит к увеличению стоимости изготовления ГЭУ по технологии печатных плат. При этом запасенная энергия не зависит от размеров ГЭУ, отпадает необходимость в сегментации.When the width of the strips of 1 mm thick laminated board and 0.1 mm layer of electrical capacitance between adjacent layers present one hole is 0.4 pF, and the stored energy is W = CU ^2/2 = 10 ^-6 J, which is 3 orders of magnitude less than prototype and analogs with solid electrodes (see table). The smaller the energy W accumulated on the capacitor C charged to voltage U, the higher the reliability of the device. The maximum width of tracks in printed circuit boards can be fractions of a millimeter, 0.1-0.2 mm, which can further reduce the interelectrode capacitance using strips 5-10 times narrower. The stored energy of the order of 1 μJ, and even less, cannot be dangerous for the design of the detector with electrodes in the form of orthogonally oriented strips. Such a modification of the design (strips) does not lead to an increase in the cost of manufacturing a power plant using printed circuit board technology. At the same time, the stored energy does not depend on the size of the power plant; there is no need for segmentation.

В приведенной таблице показано, что с учетом теплоемкости наполняющего камеру газа, а также принятого объема искрового канала V_искр с плотностью плазмы ρ локальный нагрев при электрическом пробое составляет 0.1 градуса в заявляемом ГЭУ, что в тысячи раз меньше чем в известных ГЭУ.The table below shows that, taking into account the heat capacity of the gas filling the chamber, as well as the accepted volume of the spark channel V _sparks with a plasma density ρ, local heating during electrical breakdown is 0.1 degrees in the inventive GEM, which is a thousand times less than in known GEMs.

Следует подчеркнуть, что съем координатной информации с предложенного многослойного электронного умножителя может, кроме того, производиться вне структуры, например, с помощью отдельного электрода, выполняющего роль анода и имеющего свои стрипы X и Y или пэды, установленного с индукционным зазором, как это делается в известных детекторах на базе газовых электронных умножителей: Вестник НГУ, серия: Физика, 2008, Том 3, вып. 3, с. 60 [8].It should be emphasized that the removal of coordinate information from the proposed multilayer electron multiplier can also be carried out outside the structure, for example, using a separate electrode acting as an anode and having its own strips X and Y or pads installed with an induction gap, as is done in known detectors based on gas electron multipliers: Vestnik NSU, series: Physics, 2008, Volume 3, no. 3, p. 60 [8].

ЛитератураLiterature

1. F. Sauli, GEM: a new concept for electron amplification in gas. Nuclear Instruments and Methods, A 386 (1997), 531.1. F. Sauli, GEM: a new concept for electron amplification in gas. Nuclear Instruments and Methods, A 386 (1997), 531.

2. F. Sauli, Radiation detector of very high performance. US 006011265 A.2. F. Sauli, Radiation detector of very high performance. US 006011265 A.

3. A. Breskin et al. A concise review on THGEM detectors. Nucl. Instrum. Meth. A 598 (2009), 107.3. A. Breskin et al. A concise review on THGEM detectors. Nucl. Instrum. Meth. A 598 (2009), 107.

4. Э.В. Аткин и др. Тестирование прототипов детекторов для мюонной трековой системы эксперимента СВМ на ускорителе PS в ЦЕРН. ПТЭ, 2016, №1, стр. 61-67.4. E.V. Atkin et al. Testing of prototype detectors for the muon track system of the CBM experiment at the PS accelerator at CERN. PTE, 2016, No. 1, pp. 61-67.

5. Б.М. Овчинников, В.В. Парусов. Многоканальный газовый электронный умножитель. Патент РФ 24173 84, 03.11.2010.5. B.M. Ovchinnikov, V.V. Sails. Multichannel gas electron multiplier. RF patent 24173 84, 03/03/2010.

6. В.В. Скворцов. Многослойный газовый электронный умножитель. Патент RU 2383035 C1, 26.05.2008.6. V.V. Starlings. Multilayer gas electron multiplier. Patent RU 2383035 C1, May 26, 2008.

7. А.П. Кащук и др. Газовый электронный умножитель. Патент на полезную модель RU 135425 U1, 18.07.2013 – прототип.7. A.P. Kashchuk and others. Gas electronic multiplier. Utility Model Patent RU 135425 U1, 07/18/2013 - prototype.

8. А.Ф. Бузулуцков. Физические основы работы каскадных газовых электронных умножителей (обзор). Вестник НГУ. Серия: Физика. 2008. Том 3, вып. 3, с. 60.8. A.F. Buzulutskov. Physical fundamentals of the operation of cascade gas electron multipliers (review). Bulletin of NSU. Series: Physics. 2008. Volume 3, no. 3, p. 60.

Claims

Multilayer gas electronic multiplier (GEM) in multistage switching, amplifying, transporting and shielding functional layers of which are structurally integrated into a multilayer printed circuit board, characterized in that each electrode of a multilayer printed circuit board is made in the form of strips - insulated metal strips, the step of which coincides with the pitch of the holes of the power plant, and the width is selected, as far as possible, between the holes narrow and larger than the diameter in the vicinity of the holes, with strips of each subsequent layer I oriented orthogonally to each other and separated from each other by a resistor with a resistive film applied on their ends.